• International Journal of Oral Biology
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• 제42권1호
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• pp.17-23
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• 2017

Background: Periodontitis is generally a chronic disorder characterized by the breakdown of tooth-supporting tissues. P. gingivalis, a Gram-negative anaerobic rod, is one of the major pathogens associated with periodontitis. Frequently, P. gingivalis infection leads to cell death. However, the correlation between P. gingivalis-induced cell death and periodontal inflammation remains to be elucidated. Among cell deaths, the death of immune cells appears to play a significant role in inflammatory response. Thus, the aim of this study was to examine P. gingivalis-induced cell death, focusing on autophagy and apoptosis in THP-1 cells. Methods: Human acute monocytic leukemia cell line (THP-1) was used for all experiments. Autophagy induced by P. gingivalis in THP-1 cells was examined by Cyto ID staining. Intracellular autophagic vacuoles were observed by fluorescence microscopy using staining Acridine orange (AO); and 3-methyladenine (3-MA) was used to inhibit autophagy. Total cell death was measured by LDH assay. Cytokine production was measured by an ELISA method. Results: P. gingivalis induced autophagy in an MOI-dependent manner in THP-1 cells, but 3-MA treatment decreased autophagy and increased the apoptotic blebs. P. gingivalis infection did not increase apoptosis compared to the control cells, whereas inhibition of autophagy by 3-MA significantly increased apoptosis in P. gingivalis-infected THP-1 cells. Inhibition of autophagy by 3-MA also increased total cell deaths and inflammatory cytokine production, including $IL-1{\beta}$ and $TNF-{\alpha}$. Conclusion: P. gingivalis induced autophagy in THP-1 cells, but the inhibition of autophagy by 3-MA stimulated apoptosis, leading to increased cell deaths and pro-inflammatory cytokines production. Hence, the modulation of cell deaths may provide a mechanism to fight against invading microorganisms in host cells and could be a promising way to control inflammation.

• International Journal of Oral Biology
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• 제47권1호
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• pp.1-8
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• 2022

Inflammation is a protective mechanism against pathogens, but if maintained continuously, it destroys tissue structures. Aggregatibacter actinomycetemcomitans is a gram-negative, facultative anaerobic bacterium often found in severe periodontitis. A. actinomycetemcomitans invades epithelial cells and triggers inflammatory response in the immune cells. In this study, we investigated the effect of water-soluble rosehip extract on A. actinomycetemcomitans-induced inflammatory responses. A human monocytic cell line (THP-1) was differentiated to macrophages by phorbol 12-mystristate 13-acetate treatment. The cytotoxic effect of extract was determined using the 3-(4,5-dimethylthiazol-2-yl)-2,5-diphenyltetrazolium bromide assay. The effects of extract on bacterial growth were examined by measuring the optical densities using a spectrophotometer. THP-1-derived macrophages were infected A. actinomycetemcomitans after extract treatment, and culture supernatants were analyzed for cytokine production using enzyme-linked immunosorbent assay. Protein expression was measured by western blotting. Extract was not toxic to THP-1-derived macrophages. A. actinomycetemcomitans growth was inhibited by 1% extract. The extract suppressed A. actinomycetemcomitans-induced tumor necrosis factor-α, interleukin (IL)-1β, and IL-8 production. It also decreased mitogen-activated protein kinase (MAP kinase) and nuclear factor-κB (NF-κB) phosphorylation. Moreover, the extract inhibited the expression of inflammasome components, including nucleotide-binding oligomerization domain-like receptor pyrin domain-containing protein 3, Absent in Melanoma 2, and apoptosis associated speck-like protein containing a CARD. And cysteine-aspartic proteases-1 and IL-1β expression were decreased by the extract. In summary, extract suppressed A. actinomycetemcomitans growth and decreased inflammatory cytokine production by inhibiting activation of MAP kinase, NF-κB, and inflammasome signaling. Rosehip extract could be effective in the treatment of periodontal inflammation induced by A. actinomycetemcomitans infection.

• Journal of Oral Medicine and Pain
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• 제33권2호
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• pp.159-166
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• 2008

이상적인 구강항균제로는 구강환경 내에서 정상 세균총보다는 치아우식증의 원인균주 및 치주염이나 구취 유발세균에 대한 선택적인 항균력이 우수하면서도 인체 및 환경독성이 낮은 물질이 요구된다. 이러한 요구사항을 충족시킬 수 있는 천연항균제 개발을 위해 천연물질인 Hamamelis virginiana의 추출물을 이용한 연구를 하였다. 최근 식물 추출물이나 정유(essential oil)의 항균 효과를 관찰하는 연구가 활발히 이루어지면서 치아우식증이나 구취 및 치주질환을 예방하거나 진행을 억제하는 목적으로 사용할 수 있는 천연 항균제 후보 물질들이 속속 보고 되고 있으며, Hamamelis virginiana가 여기에 속한다. Hamamelis virginiana는 치주질환을 야기하는 세균을 포함하는 여러 세균 종, 즉 Porphyromonas gingivalis, Fusobacterium nucleatum, Capnocytophaga gingivalis, Veilonella parvula, Eikenella corrodens, Peprostreptococcus micros, Actinomyces odontolyticus 등에 대해 항균 효과가 있는 것으로 보고 되었고, 이 실험에서는 구강감염질환에 중요한 Streptoccoccus mutans, Haemophylus actinomycetemcomitans, Klebsiella pneumoniae에 대한 항균 효과를 연구함으로써 이러한 Hamamelis virginiana의 항균 효과를 이용하여 구강위생용품 등 치과영역 임상에 이용할 수 있는지에 대한 연구를 하였다. 본 실험에서는 Hamamelis virginiana의 항균 효과를 보기 위해서 Hamamelis virginiana 알콜 추출액을 처리하여 종이 원판 항생제 감수성 검사, 최소발육저지농도 그리고 최소살균농도를 결정하는 연구를 한 결과, 모든 실험 병원균주에 대해 항균성을 나타내었다. 본 연구 결과로 미루어 볼 때, Hamamelis virginiana의 항균력은 구강 감염질환에 중요한 Streptoccoccus mutans, Haemophylus actinomycetemcomitans, Klebsiella pneumoniae 모두에게 유효하게 작용하며, Hamamelis virginiana의 직접적인 살균작용까지도 확인되었다. 따라서 천연물질인 Hamamelis virginiana를 이용하여 구강질환을 일으키는 병원균에 대한 직접적인 항균작용을 기대할 수 있는 항균제 개발이 가능할 것으로 보인다.

• 대한소아치과학회지
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• 제33권2호
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• pp.304-310
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• 2006

본 연구는 치주질환 주요 병인균주 중의 하나인 P. intermedia를 대상으로 하여, 이 균주에서의 hemin 결합 단백질 유전자를 분리하고 염기서열을 결정하기 위하여 수행되었다. 본 연구에서는 약 5,000개의 recombinant colony들을 스크리닝하여 hemin 결합 단백질 유전자를 포함하고 있는 것으로 여겨지는 1개의 클론(pHem1)을 확인하였다. Restriction enzyme mapping 결과 pHem1의 insert DNA의 크기는 약 2.5kb이었으며 P. intermedia chromosomal DNA 내에는 hemin 결합 단백질 유전자가 single copy로 존재하였고, transcript의 크기는 약 1.8kb이었다. 분리한 pHem1 유전자는 1개의 ORF를 가지고 있으며, ORF의 크기는 2,550bp로 약 850개의 아미노산 폴리펩타이드로 구성되어 있다. 또한, pHem1 유전자는 이미 밟혀진 다른 유전자들과 상동성을 보이지 않았다. 본 연구는 P. intermedia에서의 porphyrin생리 및 hemin 획득기전을 분자생물학적으로 규명하는데 있어 중요한 의의가 있으리라 사료된다. 향후 pHem1 유전자의 특성 분석 등이 수행되어야 할 것으로 여겨진다.

• The Journal of Advanced Prosthodontics
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• 제7권6호
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• pp.468-474
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• 2015

PURPOSE. The aim of this study was to characterize and compare bacterial diversity on the removable partial denture (RPD) framework over time. MATERIALS AND METHODS. This descriptive pilot study included five women who were rehabilitated with free-end mandibular RPD. The biofilm on T-bar clasps were collected 1 week ($t_1$) and 4 months ($t_2$) after the RPD was inserted ($t_0$). Bacterial 16S rDNA was extracted and PCR amplified. Amplicons were cloned; clones were submitted to cycle sequencing, and sequences were compared with GenBank (98% similarity). RESULTS. A total of 180 sequences with more than 499 bp were obtained. Two phylogenetic trees with 84 ($t_1$) and 96 ($t_2$) clones represented the bacteria biofilm at the RPD. About 93% of the obtained phylotypes fell into 25 known species for $t_1$ and 17 for $t_2$, which were grouped in 5 phyla: Firmicutes ($t_1=82%$; $t_2=60%$), Actinobacteria ($t_1=5%$; $t_2=10%$), Bacteroidetes ($t_1=2%$; $t_2=6%$), Proteobacteria ($t_1=10%$; $t_2=15%$) and Fusobacteria ($t_1=1%$; $t_2=8%$). The libraries also include 3 novel phylotypes for $t_1$ and 11 for $t_2$. Library $t_2$ differs from $t_1$ (P=.004); $t_1$ is a subset of the $t_2$ (P=.052). Periodontal pathogens, such as F. nucleatum, were more prevalent in $t_2$. CONCLUSION. The biofilm composition of the RPD metal clasps changed along time after RPD wearing. The RPD framework may act as a reservoir for potentially pathogenic bacteria and the RPD wearers may benefit from regular follow-up visits and strategies on prosthesis-related oral health instructions.

• 대한통합의학회지
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• 제11권4호
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• pp.125-133
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• 2023

Purpose : This study aimed to analyze the antibacterial activity of Liriope platyphylla ethanol extract (LPEE) against Streptococcus mutans and Porphyromonas gingivalis and to validate its potential for the prevention and treatment of dental caries, gingivitis, and periodontal disease. Methods : To verify the antibacterial effect of L. pulsatilla ethanolic extract (LPEE) against S. mutans and P. gingivalis, the disk diffusion method was used to determine the inhibition zones at concentrations of 50, 100, 200, and 300 mg/㎖. To determine the minimum inhibition concentration (MIC), the final dose of LPEE was .2, .4, .8, 1.6, 2.5, and 5.0 mg/㎖, and the minimum bactericidal concentration (MBC) was determined based on the MIC results. To confirm the growth inhibitory effect of LPEE on both pathogens, the absorbance was measured at 600 nm after each incubation for 0, 3, 6, 12, and 24 hr at concentrations of .8, 1.6, 2.5, and 5.0 mg/㎖. Results : The cytotoxicity of LPEE was evaluated and the cell viability was more than 70 % at 400 mg/㎖. Therefore, concentrations of 50, 100, 200, and 300 mg/㎖ were used in this study. The antimicrobial effect against S. mutans was seen at 100 mg/㎖ and grew in a concentration-dependent manner, while P. gingivalis was effective at 50 mg/㎖ with the dose dependency. The MIC was .8 mg/㎖ for both strains, and the MBC was 1.6 mg/㎖ with the same results. The growth inhibitory effect of LPEE on S. mutans and P. gingivalis was observed, even at low concentrations. Conclusion : The antibacterial effect of LPEE was evaluated through the analysis of MIC, MBC, and growth inhibition effect on S. mutans and P. gingivalis, which suggests LPEE might have the possibility of utilization as a preventive and therapeutic composition for oral diseases.

• 대한소아치과학회지
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• 제38권2호
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• pp.170-178
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• 2011

항생제 사용에 따라 구강내 세균들이 가지게 되는 내성의 발현이 문제가 될 수 있다. 어린이 치면세균막에서 치주질환의 원인균들과 흔히 사용하고 있는 항생제들에 대한 내성유전자의 출현율을 알아보고자 중합효소연쇄반응을 이용하여 조사하였다. 1. 치주질환 원인균의 출현율은 F. nucleatum 95.4%, T. forsythia 55.2% 이었으며, P. gingivalis 40.2%, A. actinomycetemcomitans 5.7%, T. denticola는 3.4% 순이었다. 2. 항생제 내성유전자의 출현율 조사에서 cephalosporin 분해효소인 cfxA는 100%에서 발견되었으며 ${\beta}$-lactam 분해효소인 $bla_{TEM}$과 tetracycline 내성유전자인 tet(M)도 100%의 출현율을 보였다. tet(Q)는 88.5%, ${\beta}$-lactam 분해효소인 $bla_{SHV}$는 29.9%, macrolide계 내성 ermF유전자는 87.4%, vancomycin 내성 vanA는 48.5%의 출현율을 보였다. Aminoglycoside에 대한 복합 내성을 보이는 aacA-aphD와 meticillin 내성유전자 mecA는 9.2%로 가장 낮은 출현율을 보였다. 3. 치주질환 원인균과 항생제 내성유전자와의 관련성 조사에서 T. forsythia와 $bla_{SHV}$간에 그리고 P. gingivalis와 vanA간 에 유의한 상관성이 있었다. 항생제 내성유전자 tet(Q)와 ermF (0.514)간에 중등도의 상관성을 나타내었으며, mecA와 vanA (0.25)간에 유의한 상관성을 나타내었다. 건강한 어린이들의 치면세균막에 다양한 치주질환 원인균들과 항생제 내성유전자들이 존재하며, 상호 관련성을 가지고 존재함을 보여주었다.

• 대한소아치과학회지
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• 제32권4호
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• pp.717-725
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• 2005

다운증후군 환자는 치주질환의 진행이 빠르고 치주조직의 파괴가 심하다. 다운증후군 환자의 치주질환 원인균의 출현율을 알아보고자 $7{\sim}19$세 다운증후군 환자 27명과 대조군으로 나이가 비슷한 정신지체자 27명을 대상으로 치태지수와 치은염 정도를 나타내는 치은지수를 측정하고 치은연하 치태에 존재하는 P. gingivalis, T. forsythia, T. denticola, F. nucleatum, A. actinomycetemcomitans균을 중합효소연쇄반응을 이용, 검사하고 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 다운증후군 환자와 대조군의 치태지수와 치은지수간에 통계적 유의성은 없었다(p>0.05). 2. 다운증후군 환자에서 F. nucleatum의 출현율이 96.3%로 가장 높았으며 그 다음이 T. forsythia 74.1%, P. gingivalis는 63.0%였으며 A. actinomycetemcomitans는 55.6%, T. denticola는 40.7%로 출현하였다. 정신지체자는 다운증후군 환자와 비슷한 순서로 치주질환 원인균이 출현하였다. 다운증후군 환자가 대조군에 비해 T. denticola를 제외한 4종의 균에서 높은 비율로 나타났으나 치주질환 원인균 출현율에서 유의한 차이를 나타내지 않았다(p>0.05). 3. 연령에 따른 연구에서 $7{\sim}10$세군에서 다운증후군환자의 P. gingivalis는 16.7%로 낮은 출현율을 보였으나 연령의 증가에 따라 출현율이 평균 53.0%로 높아졌다. 반면 A. actinomycetemcomitans균은 $7{\sim}10$세군부터 83.3%로 높은 비율을 보였다(p<0.05) 같은 연령대에서 다운증후군 환자는 대조군에 비해 치주질환 원인균의 출현율이 더 높은 경향을 보였으나 A. actinomycetemcomitans를 제외하고는 통계적인 유의차를 보이지 않았다(P>0.05). 4. P. gingivalis, T. forsythia, T. denticola가 함께 나타난 경우는 다운증후군 환자와 대조군 모두 33%를 나타내었다. red complex에 A. actinomycetem comitanstans까지가 나타난 경우는 다운증후군 환자에서 22%, 대조군에서 14%로 다운증후군 환자에서 더 높았다. 이상의 결과를 요약해보면 다운증후군 환자군과 정신지체자 대조군 모두에서 치주질환 원인균이 어린 시기부터 매우 높게 출현하였으나 전체적인 두 군간 치태지수, 치은지수. 치주질환 원인균 출현율에서 유의한 차이를 나타내지 않았다. 하지만 A. actinomycetem comitans균은 $7{\sim}10$세군 다운증후군 환자에서 대조군에 비해 높은 비율을 보였다.

• 대한소아치과학회지
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• 제33권3호
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• pp.457-468
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• 2006

정상인과 정신지체인 그리고 다운증후군 환자에서 치주상태 및 치주질환 원인균의 출현율을 비교 평가하고자 정상 학생 65명과 정신지체를 가진 학생 34명, 다운증후군을 가진 학생 28명, 총 127명을 조사대상으로 치태지수와 치은지수를 측정하고 치은연하 치태에 존재하는 Porphyromonas gingivalis, Tannerella forsythia(B. forsythus), Treponema denticola, Fusobacterium nucleatum, Actinobacillus actinomyce temcomitans 균을 중합효소연쇄반응을 이용하여 검사하고 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 치태지수와 치은지수는 정신지체인군과 다운증후군 환자군에서 정상인군보다 높았다. 2. 정신지체인군과 다운증후군 환자군은 정상인군에 비해 치주질환 원인균의 출현율이 높았으며 특히 P. gingivalis와 T. denticola. A. actinomycetemcomitans가 유의한 차이를 보였다. 다운증후군 환자군과 정신지체인군의 비교시 치주질환 원인균의 출현율은 유의한 차이를 보이지 않았다. 3. 연령별 비교시 정상인군의 P. gingivalis는 14세이상군에서 크게 증가하는 양상을 보였다. 정신지체인군과 다운증후군 환자군에서 P. gingivalis는 정상인군보다 조기에 더 높은 비율로 출현하였으며 연령의 증가에 따라 증가양상을 보였다. T. denticola, A. actinomycetemcomitans는 정상인군보다 정신지체인군과 다운증후군 환자군에서 모든 연령대에서 높은 비율을 보였다. 4. 치태지수는 T. denticola와 유의한 관련성이 있었으며, 치은지수는 T. denticola, A. actinomycetemcomitans와 높은 관련성을 보여주었다. 이상의 결과를 요약해 보면 정신지체인군과 다운증후군 환자군은 정상인군보다 치태지수, 치은지수가 더 높았으며, P. gingivalis, T. denticola, A. actinomycetemcomitans의 출현율에서 유의한 차이를 보였다. 다운증후군 환자군과 정신지체인군은 치주질환 원인균이 어린 시기부터 매우 높게 출현하였으며, 두 군간에는 유의할 만한 차이를 보이지 않았다.