• 한국식품과학회지
• /
• 제40권6호
• /
• pp.674-679
• /
• 2008

황금 추출물이 조골세포와 파골세포에 미치는 영향을 세포수준에서 관찰하고자 하였다. 조골세포에 미치는 영향을 관찰하기 위하여, mouse calvaria 유래의 MC3T3-E1 osteoblastic cells를 이용하여 세포 생존률, 염기성 인산분해효소 활성, 골석회화 형성능을 측정하였다. 또한 미분화된 파골세포 전구세포로부터 파골세포의 생성 및 활성에 미치는 영향을 관찰하기 위하여, murine macrophage 유래인 Raw 264.7 cells를 이용하여 M-CSF와 RANKL을 처리하여 파골세포의 분화를 유도하였고, TRAP에 양성인 다핵세포의 형성을 관찰하여 황금추출물이 파골세포의 형성에 미치는 영향을 알아보았다. 황금 추출물이 MC3T3-E1 세포의 증식에 미치는 영향을 MTT assay로 측정한 결과, MC3T3-E1 세포는 처리한 황금 추출물의 농도에 의존적으로 세포의 증식이 촉진되는 경향을 나타내었으며 특히 $1{\mu}g/mL$ 농도에서 130.4%의 증식 효과를 나타내었다. 또한 황금 추출물이 세포에 독성을 나타내지 않는 범위($0.01-1{\mu}g/mL$)에서 MC3T3-E1 세포의 ALP activity를 측정한 결과, 농도에 의존적으로 ALP activity가 증가하였으며 $1{\mu}g/mL$ 농도에서 152.0%의 ALP 활성 증가효과를 나타내었다. 황금 추출물의 최적 작용 농도 $1{\mu}g/mL$에서 골석회화 형성능을 측정한 결과, 배양 시간에 따라 계속 증가하여 배양 20일째는 대조군에 비해 223.3%의 석회화 형성능을 나타내었다. 황금 추출물의 파골세포 분화억제 효과를 알아보기 위해 황금 추출물이 세포에 독성을 나타내지 않는 범위($0.01-10{\mu}g/mL$)에서 TRAP staining한 결과, 황금 추출물은 $0.0{1\mu}g/mL$ 농도에서 대조군에 비해 파골세포 분화를 50% 이상 감소시켰으며 농도 의존적으로 TRAP 양성 세포가 감소함을 관찰하였다. 이상의 결과로 미루어 볼 때, 황금 추출물이 골다공증을 포함한 골질환 예방에 효과가 있을 것으로 사료된다.

• 생명과학회지
• /
• 제29권12호
• /
• pp.1337-1344
• /
• 2019

골다공증의 진행은 뼈질량 감소와 골절위험 증가를 야기한다. 골다공증은 노인 인구에서 흔하며, 최근 들어 급속한 고령화 사회로 인해 그 환자수도 동반하여 크게 증가하고 있다. 현재 처방되는 골다공증 치료제의 대부분은 파골세포 억제 효과에 기반하여 골흡수를 방지한다. 그러나 이러한 골다공증 치료제는 새로운 뼈형성을 증가시키지는 못하며 수반되는 여러 부작용도 보고되고 있다. 따라서 골다공증의 새로운 제어와 치료법 개발을 위해 성체줄기세포의 골세포 분화유도와 조골세포 활성을 도모하는 재생의학적 접근이 활발히 연구되고 있다. 스타틴(statin) 계열 약물은 혈중 콜레스테롤 강하제로 심혈관 질환에 흔히 처방되는 치료제이다. 흥미롭게도 최근 일련의 연구에서 이러한 스타틴이 조골세포 활성에 긍정적인 영향을 주어 뼈형성을 촉진한다는 보고가 발표되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 스타틴 약물이 인체 골막유래 성체줄기세포의 골세포 분화과정이나 조골세포 활성에 영향이 있는 지를 분석하였다. 현재 임상적으로 처방되는 총 7 종류의 스타틴 약물에 대해, 골막유래 성체줄기세포의 골세포 분화과정에서 조골세포 활성과 관련된 초기와 후기 표지자인 alkaline phosphatase의 활성과 칼슘 침착을 각각 분석하였다. 본 연구에서 일부 스타틴(pitavastatin과 pravastatin)은 약하지만 뼈형성을 증가시키는 효과가 있음을 알 수 있었다. 이러한 연구결과는 스타틴이 골막유래 줄기세포로부터 골세포로의 분화나 조골세포 활성을 조절할 수 있는 물질이 될 수 있으며, 이러한 약물이 골세포분화나 재생의학의 새로운 조절 물질로서 골다공증 치료에 응용될 수 있음을 제시한다.

• 생명과학회지
• /
• 제24권3호
• /
• pp.297-303
• /
• 2014

대황(Eisenia bicyclis)은 온대 태평양에 서식하며 우리나라에서는 울릉도 일대에서 주로 발견 되는 갈조류이다. 대황은 칼슘 함량이 가장 높고 요오드, 철, 마그네슘뿐만 아니라 많은 미네랄과 비타민을 포함하고 있다. 본 연구에서는 대황 추출물을 이용하여 세포 수준에서 대황의 골 형성에 미치는 영향을 검토하였다. MTT 분석법에 의한 조골세포 증식률에서는 대황 에탄올 추출물 10 ${\mu}g/ml$ 처리하였을 때 128%의 높은 활성을 나타내었다. 반면 열수추출물 첨가군에서는 에탄올 추출물에 비해 유의적으로 낮은 활성을 나타내었고, 첨가 농도가 증가할수록 감소되는 결과를 보였다. 대황 추출물의 농도에 따른 석회화 형성에 미치는 영향을 검토한 결과, 대황의 에탄올 추출물 1~100 ${\mu}g/ml$의 범위에서 시료를 처리 하지 않은 대조군에 비해 높은 골석회화 형성능을 나타내었다. 또한, 적색의 석회화 형성 부위를 현미경을 통해 관찰한 결과, 대황의 에탄올 추출물을 처리 하였을 때, 시료를 처리하지 않은 대조군 보다 붉은 색의 반점이 많이 형성된 것을 확인할 수 있었다. 한편, ALP 활성에서는 에탄올 추출물 50 ${\mu}g/ml$에서 179% 활성을 나타내었다. 파골세포인 RAW 264.7 세포를 이용하여 세포 증식률을 측정한 결과, 대황 열수추출물의 경우 1~200 ${\mu}g/ml$의 모든 농도에서 대조군과 비교하여 유의적으로 감소하여 파골세포의 증식억제 효과가 나타났다. 파골세포의 분화형태를 측정하고자 TRAP 효소 활성을 측정한 결과, 열수 및 에탄올 추출물의 10 ${\mu}g/ml$이상의 농도에서 대조군에 비해 감소하는 경향을 나타내었다. 대황 추출물의 첨가 농도가 증가함에 따라 파골세포의 증식이 감소된 결과와 마찬가지로 파골세포의 분화 지표인자인 TRAP활성 역시 농도가 증가함에 따라 감소함을 알 수 있었다. 이상의 결과, 대황 추출물이 조골세포의 증식, 분화유도와 석회화능을 촉진하고 파골세포의 증식 및 분화를 억제시킨다는 것을 알 수 있었다. 향후 대황 추출물 중의 활성성분들의 규명과 in vivo 연구가 병행된다면 조골세포의 증식과 파골세포의 억제에 관여할 수 있는 기능성 식품의 천연소재로 개발이 가능하리라 사료된다.

• 생명과학회지
• /
• 제28권10호
• /
• pp.1220-1232
• /
• 2018

본 연구는 토끼의 상악동에 Bio-Oss와 ${\beta}-TCP$를 이식한 후 골 재생 과정을 조직학적으로 비교하기 위하여 수행되었다. 12마리의 수컷 토끼를 4마리씩 3군으로 구분하였다. 토끼의 양쪽 상악동 점막을 거상한 후 한쪽은 Bio-Oss를 이식하였고, 다른 쪽은 ${\beta}-TCP$를 이식한 후 본래의 골편으로 창을 봉합하였다. 2주, 4주 및 8주 후에 토끼를 희생시키고 조직절편을 만든 후 Bio-Oss군과 ${\beta}-TCP$군의 골 재생 양상을 비교하였다. 조직계측학적 분석을 위하여 각각의 조직절편에 hematoxylin-eosin, Masson trichrome 및 tartrate-resistant acid phosphatase 염색을 하였고, proliferating cell nuclear antigen (PCNA), type I collagen 및 osteocalcin의 발현 양상을 비교하기 위하여 면역조직화학 염색을 하였다. 광학현미경 시야에서 계측프로그램을 이용하여 계측하고 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. Bio-Oss군과 ${\beta}-TCP$군 모두 2주군에서 초기 골 형성이 시작되었고, 4주군에서는 각 이식재 입자의 표면에 형성된 다량의 신생골이 관찰되었으며, 8주군에서는 신생골의 골량이 더 증가되어 있었고 층판골과 골수조직도 관찰되었다. 신생골의 양은 4주군까지 두 군이 비슷하였으나, 8주군에서는 ${\beta}-TCP$군에서 유의한 증가가 계측되었다. 이식재의 양은 4주군부터 8주군까지 ${\beta}-TCP$군에서 유의하게 감소되었으며, 파골세포의 수는 4주군에서 8주군까지 ${\beta}-TCP$군에서 유의하게 증가되어 있었다. PCNA에 대한 면역반응성은 8주군에서 감소되었지만 두 군간의 유의한 변화는 없었다. Type I collagen의 발현은, 2주군에서는 ${\beta}-TCP$군에서 유의하게 증가되었지만, 8주군에서는 Bio-Oss군에서 유의한 증가가 관찰되었다. Osteocalcin에 대한 면역반응성은 8주까지 증가되었으며 두 군간의 유의한 차이는 없었다. 이러한 조직학적 결과들은 임플란트를 위한 이식재의 선택에 도움을 줄 수 있다. 이상의 결과들을 종합하면 Bio-Oss와 ${\beta}-TCP$는 모두 검증된 이식재 이지만, 토끼의 상악동 거상술에서는 ${\beta}-TCP$가 좀 더 우수한 골 재생 결과를 보였다.

• 한국동물위생학회지
• /
• 제23권3호
• /
• pp.247-254
• /
• 2000

This study was performed to elucidate the effects of antler, red ginseng, safflower seed, ipriflavone and estrogen on ovariectomized rats. The rats were fed with Ca and P deficient diet for five weeks to induce osteoporosis. After this period, these animals were fed with normal feed and treated every other day with antler(600 mg/kg, p.o), red ginseng(200 mg/kg, p.o), safflower(200 mg/kg, p.o), ipriflavone(80 mg/kg, p.o) and estrogene(400$\mu\textrm{g}$/kg, i.m) for 5 weeks. During the treatment, the rats were examined for serum concentrations of estradiol, calcitonin, Ca, p and alkaline phosphatase(ALP) activities. The results are summarized as follows 1. The levels of serum 17 $\beta$-estradiol after five weeks of treatment were showed 39.6$\pm$3.0 pg/ml by antler, 33.2$\pm$2.5pg/ml by red ginseng, 34.9$\pm$2.4pg/ml by safflower, 28.1$\pm$3.1 pg/ml by ipriflavone and 40.6$\pm$3.0pg/ml by estrogen-treated group. They were lower than 50.8$\pm$3.1pg/ml of normal control group which had not received ovariectomy. They, however, were significantly higher than 26.8$\pm$1.8pg/ml of ovariectomized non-treatment group(p<0.05). 2. The levels of serum calcitonin after five weeks of treatment were showed 0.60$\pm$0.02 ng/ml by antler, 0.55$\pm$0.04ng/ml by red ginseng, 0.59$\pm$0.02ng/ml by safflower, 0.56$\pm$0.04ng/ml by ipriflavone and 0.62$\pm$0.02ng/ml by estrogen-treated group. They were lower than 0.67$\pm$0.03pg/ml of normal control group. However, they were significantly higher than 0.45$\pm$0.05ng/ml of ovariectomized non-treatment group(p<0.05). 3. The levels of serum Ca of the rats after five weeks of treatment with antler, red ginseng, safflower, ipriflavone and estrogen were 23.51$\pm$2.19$\mu\textrm{g}$/$m\ell$, 25.22$\pm$3.44$\mu\textrm{g}$/$m\ell$, 23.20$\pm$0.02$\mu\textrm{g}$/$m\ell$, 24.76$\pm$3.57$\mu\textrm{g}$/$m\ell$, 23.07$\pm$3.66$\mu\textrm{g}$/$m\ell$, respectively. They were a bit higher than 21.43$\pm$2.22$\mu\textrm{g}$/$m\ell$ of normal control group. And non-treatment group showed 26.12$\pm$0.29$\mu\textrm{g}$/$m\ell$ which was significantly higher than that of control group(P<0.05). 4. The serum P concentraions after five weeks of treatment were showed 12.11$\pm$2.14$\mu\textrm{g}$/$m\ell$ by antler, 13.18$\pm$1.64u91m4 by red ginseng, 12.67 $\pm$2.31$\mu\textrm{g}$/$m\ell$ by safflower, 12.38$\pm$2.07$\mu\textrm{g}$/$m\ell$ by ipriflavone, 11.86$\pm$1.93$\mu\textrm{g}$/$m\ell$ by estrogen-treated group. They were a bit higher than 11.29$\pm$1.23$\mu\textrm{g}$/$m\ell$ of normal control group. And non-treatment group showed 13.42$\pm$1.87$\mu\textrm{g}$/$m\ell$ which was higher than that of control group but not significant. 5. The levels of serum ALP after five weeks of treatment were showed 164.8$\pm$3.8IU/ml by antler, 277.7$\pm$4.8IU/ml by red ginseng, 288.5$\pm$4.5IU/ml by safflower, 214.7$\pm$5.7IU/ml by ipriflavone and 159.4$\pm$5.4IU/ml by estrogen-treated group. They were significantly higher than 144.1$\pm$3.5IU/ml of normal control group(p<0.05). However, they were significantly lower than 336.9 $\pm$12.7IU/ml of ovariectomized non-treatment group(p<0.05). Antler and safflower elevated serum estradiol and calcitonin, and decreased serum ALP significantly. Therefore they were thought to have therapeutic effect on osteoposis by making inhibitory effect on osteoclasts rather than activating osteoblasts.

• 대한치과교정학회지
• /
• 제31권1호
• /
• pp.107-120
• /
• 2001

반응 질소 중간 대사물 중의 하나인 nitric oride(NO)는 작고 불안정하며 전하가 없는 free radical이며 신체의 여러 종류 세포에서 분비되어 대부분의 조직 세포에 영향을 미친다. 또한 NO는 lipopolysacchatide나 cytokines 등의 자극으로 골모세로로부터 생산되어 파골세포의 활성을 강력하제 억제한다는 보고도 있다. 이러한 NO는 L-arguinine으로부터 nitric oxide synthetase(NOS)에 의해 합성된다. 골개조에 의해 이루어지는 생체 내 치아이동 및 그에 따른 치주조직 변화에서 NO 및 NOS가 중요한 역할을 할 것으로 생각되나 교정적 치아이동에서 치주인대의 재생 과정과 관련되어 이들의 역할이 밝혀진 것이 드물었다. 본 연구에서는 견인력에 의한 치아이동시 시간 경과에 따른 NOS의 발현 정도 및 분포 변화를 알아보고자, Sprague-Dawley계 백서 27마리를 대조군(3마리)과 실험군(24마리)으로 나누었으며, 실험군은 견인력(75g)을 가한 후 12시간, 1일, 4일, 7일, 14일, 28일이 경과한 후 각각 4마리씩 희생시켜, $NOS_3$와 $NOS_2$의 발현 정도 및 분포를 면역조직화학적으로 관찰한 바 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 대조군의 $NOS_3$ 발현은 치은과 상아질, 치주인대, 치조골에서 경미 하였지만 치수, 악간 봉합에서는 약양성의 발현을 보였으며, $NOS_2$의 경우와 유사하였다. 2. 실험군의 상아질, 치은, 백악질, 백악모세포, 상아모세포에서의 $NOS_3$ 및 $NOS_2$의 발현은 견인력 적용 기간에 관계없이 대조군과 큰 차이가 없이 경미하거나 약양성이었다. 3. 치주인대에서의 $NOS_3$의 발현은 실험 4일째부터 치근단에서 증가되어 7일째에 압박측을 중심으로 증가한 이후 감소되었다. 4. 치조골에서의 $NOS_3$는 실험 7일째까지 경미한 발현을 보이다가 14일째부터 28일째까지 약양성으로 발현 증가를 보였으며 압박 및 견인측 간의 차이는 없었다. 5. 치주인대에서의 $NOS_2$는 압박측과 견인측 간의 차이 없이 실험 7일째 이후에 대조군보다 증가된 약양성의 발현을 보였으며 $NOS_3$의 발현에 비해 상대적으로 많았다. 6. 치조골에서의 $NOS_2$의 발현은 14일째에 가장 크게 증가하여 골모세포, 파골세포, 골세포 모두에서 발현되었으며 압박측보다 견인측 치조골의 골세포에서 약간 많았다.

• 대한치과교정학회지
• /
• 제27권4호
• /
• pp.559-568
• /
• 1997

교정력에 의한 치주조직의 변화를 알아보기 위해 성장중인 유성견에서 단기간의 교정력이 가해진 직후와 보정기간 동안 일어나는 치아와 골조직의 변화양상을 조직학적으로 관찰하였다. 본 연구에서는 생후 4-6개월된 유성견 3마리를 이용하여, 각 실험동물의 하악 좌측 견치 와 제1대구치는 실험군으로, 우측 견치 와 제1대구치는 대조군으로 하였다. 하악견치와 제1대구치에 치관사이에서 최초 교정력이 200gm이 되도록 0.018"x0.022" S.S closed coil spring(Dentarum Co)의 길이를 조절하여 치아에 결찰시키고 장치는 1주간 활성화기간을 갖은 후 14일, 28일의 보정기간을 거쳐 희생시켜 하악골을 절제하여 통법에 따라 H-E염색군, 연마표본군, ALP염색군, TRAP염색군등으로 나누어 염색을 시행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 교정력을 종료한 직후 견인측 치주인대 폭경이 대조군보다 더 증가된 상을 보이고, 반대로 압박측은 폭경이 감소된 소견을 보이며 치주인대의 섬유들이 치축에 수직으로 압축되며 초자양 변성이 관찰되었다. 대조군에서 관찰되는 다수의 규칙적인 배열을 보였던 조골세포가 견인측에서는 간혹 관찰되었다. 2. 교정력 종료후 14일 보정기간 경과군 치주인대내 섬유아세포들이 증식되어 초자지질대가 회복되는 소견이 관찰되었고 견인측 치주인대의 폭경이 교정력을 종료한 직후군보다 감소하였으며, 소수의 ALP(+) 조골세포와 함께 신생골형성도 관찰되었다. 압박측 치주인대의 폭경은 교정력을 종료한 직후군보다 다소 증가하였으며 골흡수도 증가되었다. 3. 교정력 종료후 28일 보정기간 경과군 치주인대섬유는 정상적으로 회복되어 대조군과 유사한 양상을 보였고 견인측 치조골내 다수의 ALP(+)조골세포와 활발한 신생골형성이 관찰됨과 더불어 압박측 치조골은 다수의 TRAP(+)파골세포와 왕성한 골흡수양상을 보였다. 이상의 결과를 종합해 볼 때 교정력을 7일간 가한 직후 유리질화가 관찰되었고 교정력을 종료후 28일 보정기간 경과군에서 압박측에서는 파골세포 견인측에서는 조골세포의 활성과 함께 각각에서 왕성한 골흡수와 신생골형성이 관찰됨을 알 수 있다.

• 대한치과보철학회지
• /
• 제43권2호
• /
• pp.232-247
• /
• 2005

Purpose. The purposes of this investigation were to discover the possibility of clinical application in the areas of dental implants and bone grafts by investigating the bone formation histologically around specimen which was depending on the intensity of magnetic field of neodymium magnet inside of the specimens. Material and method. 1. Measurement of magnetic intensity - placed the magnet inside of the specimen, and measured the intensity of magnetic field around the 1st thread and 3rd thread of specimen 20 times by using a Gaussmeter(Kanetec Co., Japan). 2. Surgical Procedure - Male rabbit was anesthetised by constant amount of Ketamine (0.25ml/kg) and Rompun (0.25ml/kg). After incising the flat part of tibia, and planted the specimens of titanium implant, control group was stitched without magnet, while experimental groups were placed a magnedisc 500(Aichi Steel Co., Japan) or magnedisc 800(Aichi Steel Co., Japan) into it, fixed by pattern resin and stitched. 3. Management after the surgery - In order to prevent it from the infection of bacteria and for antiinflammation, Gentamycin and Ketopro were injected during 1 week from operation day, and dressed with potadine. 4. Preparation of histomorphometric analysis - At 2, 4 and 8 weeks after the surgery, the animals were sacrificed by excessed Ketamine, and then, specimens were obtained including the operated part and some parts of tibia, and fixed it to 10% of PBS buffer solution. After embedding specimens in Technovit 1200 and B.P solution, made a H-E stain. Samples width was 75$\mu$m . In histological findings through the optical microscope and using Kappa image base program(Olympus Co. Japan), the bone contact ratio and bone area ratio of each parts of specimens were measured and analyzed. 5. Statistical analysis - Statistical analysis was accomplished with Mann Whitney U-test. Results and conclusion. 1. In histomorphometric findings, increased new bone formation was shown in both control & experimental groups through the experiment performed for 2, 4 & 8 weeks. After 4 weeks, more osteoblasts and osteoclasts with significant bone remodeling were shown in experimental groups. 2. In histomorphometric analysis, the bone contact ratios were 38.5% for experimental group 1, 29.5% for experimental group 2 and 11.9% for control group. Experimental groups were higher than control group(p<0.05) (Fig. 6, Table IV). The bone area ratios were 60.9% for experimental group 2, 46.4% for experimental group 1 and 36.0% for control group. There was no significantly statistical difference between experimental groups and control group(p<0.05) (Fig. 8, Table VII) 3. In comparision of the bone contact ratios at each measurement sites according to magnetic intensity, experimental group 2(5.6mT) was higher than control group at the 1st thread (p<0.05) and experimental group 1 (1.8mT) was higher than control group at the 3rd thread(p<0.05) (Fig. 7, Table V, VI). 4. In comparision of the bone area ratios at each measurement sites according to magnetic intensity, experimental group 2(5.6mT) was higher than control group and experimental group 1 (4.0mT) at the 1st thread(p<0.1) and experimental group 2(4.4mT) was higher than experimental group 1 (1.8mT) at the 3rd thread(p<0.1) (Fig. 9, Table IX, X). Experiment group 2 was largest, followed by experiment group l and control group at the 3rd thread of implant. There was a significant difference at the 1st thread of control group & experiment group 2, and at 1st thread & 3rd thread of experiment group 1 & 2, and not at control group experiment group 1.(p<0.1)