• 대한치과교정학회지
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• 제25권6호
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• pp.697-704
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• 1995

Chicken calvarial bone is known to contain various cell types, but their exact composition is unknown. By characterizing the chicken calvarial bone biochemically, it can be used to study biochemical, histochemical actions of bone cells in general. Calvaria of 18-day-old white leg horn embryo was aseptically dissected and bone cell populations were isolated by sequential enzymatic digestion. Histochemical study for osteoclast-like bone cell. population was performed with tartrate resistant acid phosphatase(TRAP) stain and for osteoblast-like bone cell population, alkaline phosphatase(ALP) stain was performed. Biochemical study for osteoblast-like bone cell population was performed using alkaline phosphatase(ALP) assay. Following conclusions were obtained from this study. 1. TRAP positive multi and mononuclear cells were mostly observed in group I and II, indicating that osteoclast-like bone cell population is mostly found in these groups. 2. All the cultured groups showed almost equal ALP activities and were positive for ALP stain, indicating that osteoblast-like bone cell population is evenly dispersed in all culture groups. 3. Experimental group treated with $1,25(OH)_{2}D_3$ showed increase in ALP activity in contrast to the control group, confirming previous studies that $1,25(OH)_{2}D_3$ increases ALP activities in in vitro bone cultures. 4. Results from von Kossa's stain indicated that in vitro bone formation had occured after 3 weeks of culture with beta-glycero phosphate.

• International Journal of Oral Biology
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• 제30권2호
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• pp.39-45
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• 2005

The present study was performed to investigate whether Achyranthes Radix extracts play roles in the bone metabolism. Three kinds of Achyranthes Radix extracts (methylene chloride (MC), ethylacetate (Ea), and water (W)) were used for bioassay. We examined cellular activities of osteoblasts by measurement of cell proliferation rate, alkaline phosphatase (ALP) activity, and calcified nodule formation. Osteoclast generation was assayed by measuring the number of tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) (+) multinucleated cells after culture of osteoclast precursor cells. There was a maximum 20% increase in proliferation rate of osteoblastic cells after treatment with MC. First and second subfraction of MC layer increased proliferation of osteoblast. Ea layer and second subfraction of MC layer increased ALP activity. Also MC layer and second subfraction of MC layer from Achyranthes Radix extracts increased the calcified nodule. MC layer and second subfraction of MC layer from Achyranthes Radix extracts significantly decreased in the number of TRAP (+) multinucleated cells. Taken together, Achyranthes Radix stimulates the proliferation and bioactivities of bone-forming osteoblasts, and inhibits activities of bone-resorbing osteoclasts.

• 농업생명과학연구
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• 제50권2호
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• pp.151-160
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• 2016

염증성 사이토카인은 파골세포형성과정에서 중요한 요인이며, 뼈의 흡수는 자주 골다공증과 연결된다. 설포라판은 보로콜리의 화뢰로 부터 분리된 물질로 염증성 사이토카인을 억제한다고 알려져 있다. 본 실험에서는 Receptor activator of nuclear factor kappaB ligand(RANKL)로 자극된 세포에서 설포라판이 파골세포 형성 억제에 대한 효과를 측정하였다. 설포라판은 대식세포인 RAW 264.7 세포에서 파골세포 특이 마커 유전자인 tartrate-resistant acid phosphatase(TRAP), Cathepsin K, matrix metalloproteinase 9(MMP-9), calcitonin receptor을 저해하였으며, TRAP, MMP-9, tumor necrosis factor receptor-associated factor 6(TRAF6)와 전사인자인 nuclease factor of activated T cells(NFATc1)의 단백질 발현과 RANKL로 자극하였을 때 전자인사인 nuclear factor kappaB(NF-kappaB)의 전사활성도 억제 하였다. 이와 같은 결과로 설포라판이 NF-kappaB의 전사활성 억제뿐만 아니라, 파골세포형성인자(TRAP, cathepsin K, MMP-9, calcitonin, NFATc1)와 NFATc1의 발현을 억제시키는 효과가 있음을 확인하였다.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권8호
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• pp.1017-1025
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• 2022

Bone homeostasis is regulated by constant remodeling through osteogenesis by osteoblasts and osteolysis by osteoclasts and osteoporosis can be provoked when this balance is broken. Present pharmaceutical treatments for osteoporosis have harmful side effects and thus, our goal was to develop therapeutics from intrisincally safe natural products. Fucoidan is a polysaccharide extracted from many species of brown seaweed, with valuable pharmaceutical activities. To intensify the effect of fucoidan on bone homeostasis, we hydrolyzed fucoidan using AMG, Pectinex and Viscozyme. Of these, fucoidan biotransformed by Pectinex (Fu/Pec) powerfully inhibited the induction of tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) activity in osteoclasts differentiated from bone marrow macrophages (BMMs) by the receptor for activation of nuclear factor-κB ligand (RANKL). To investigate potential of lower molecular weight fucoidan it was separated into >300 kDa, 50-300 kDa, and <50 kDa Fu/Pec fractions by ultrafiltration system. The effects of these fractions on TRAP and alkaline phosphatase (ALP) activities were then examined in differentiated osteoclasts and MC3T3-E1 osteoblasts, respectively. Interestingly, 50-300 kDa Fu/Pec suppressed RANKL-induced osteoclasts differentiation from BMMs but did not synergistically enhance osteoblasts differentiation induced by osteogenic agents. In addition, this fraction inhibited the expressions of NFATc1, TRAP, OSCAR, and RANK, which are all key transcriptional factors involved in osteoclast differentiation, and those of Src, c-Fos and Mitf, as determined by RT-PCR. In conclusion, enzymatically low-molecularized 50-300 kDa Fu/Pec suppressed TRAP by downregulating RANKL-related signaling, contributing to the inhibition of osteoclasts differentiation, and represented a potential means of inducing bone remodeling in the background of osteoporosis.

• 한국식품과학회지
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• 제42권5호
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• pp.637-642
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• 2010

천연물 유래의 생약에서 조골세포 증식을 높이면서, 파골세포의 분화 억제에 효과가 있는 시료를 검색하고자 15종의 한약재추출물의 효과를 검토해 보았다. Mouse calvaria 유래의 osteoblastic cells를 이용하여 세포 생존률 및 ALP 활성을 측정하였으며, 또한 마우스 골수 세포를 이용하여 M-CSF와 RANKL을 처리하여 파골세포의 분화를 유도한 후, 세포 생존율과 TRAP효소활성을 측정하였다. 그 결과, 두충, 곽향, 개다래, 형개, 정공등 추출물은 조골세포 증식 및 ALP 활성를 증가시켰으며, 파골세포 활성을 나타내는 TRAP활성이 억제되는 것으로 확인되었다. 따라서 이 추출물들은 조골세포의 기능을 향상시키는 동시에 파골세포의 기능을 억제하여 골 흡수와 관련된 질환과 함께 골 질환 예방에 효과가 있을 것으로 생각되어진다.

• Journal of Oral Medicine and Pain
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• 제31권1호
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• pp.17-25
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• 2006

혈관신생(angiogenesis)은 골조직을 포함하는 모든 조직의 발생 및 개조(remodeling) 과정에 필요하다. 본 연구는 혈관 신생에 관여하는 단백질인 angiopoietin-2가 골대사에서 미치는 영향을 알아보기 위하여 세포수준에서 관찰하였다. 즉 조골 세포에 미치는 영향을 알아보기위하여 세포생존률, 염기성인산분해효소 활성, gelatinase 활성 및 nitric oxide 생성을 관찰하였고, 파골세포에 미치는 영향을 알아보기 위하여 tartrate-저항성 인산분해효소 양성인 다핵세포의 형성 및 파골세포전구세포 배양 후 흡수면적을 측정함으로써 관찰하였다. Angiopoietin-2는 조골세포의 세포생존률 및 염기성 인산분해효소 활성을 증가시켰으며, gelatinase와 nitric oxide 생성의 증가시켰다. 또한 angiopoietin-2는 파골세포 생성 및 활성을 감소시켰다. 따라서 angiopoietin-2는 골수의 미세환경에서 세포의 조절작용을 하는 단백질로 여겨진다.

• Journal of Oral Medicine and Pain
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• 제32권2호
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• pp.129-135
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• 2007

Ecdysteroid는 곤충의 탈피호르몬으로 알려져 있으며, phytoecdysteroid는 식물의 ecdysteroid로 포유동물에 여러 유용한 효과를 가진다고 알려져 있다. 본 연구는 식물의 phytoecdysteroids가 골대사에서 미치는 영향을 알아보기 위하여 세포수준에서 관찰하였다. 즉 조골세포에 미치는 영향을 알아보기 위하여 세포증식율, 염기성인산분해효소 활성, gelatinase 활성의 변화를 관찰하였고, 파골세포에 미치는 영향을 알아보기 위하여 tartrate-저항성 인산분해효소 양성인 다핵세포의 형성을 측정함으로써 관찰하였다. Phytoecdysteroid 처리에 의해 조골세포의 ALP 활성과, gelatinase의 활성이 증가되었다. 또한 phytoecdysteroid는 macrophage-colony stimulating factor (M-CSF)와 receptor activator of NF-kB ligand (RANKL)에 의해 유도된 파골세포의 생성을 감소시켰다. 이상의 결과 phytoecdysteroid는 조골세포와 파골세포의 활성 및 생성을 변화 시킴으로써 골수의 미세환경에서 세포내 조절작용에 관여하리라 여겨진다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제11권9호
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• pp.3358-3365
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• 2010

본 연구에서는 마가목 (SC), 현지초 추출물 (GT) 및 이들의 1:1 혼합물 시료 (MIX)가 골손실 및 연골손상 억제에 효과가 있는지 알아보기 위해, 각각의 시료를 조골세포주인 MG-63 세포, 파골세포로의 분화를 유도한 Raw264.7 세포와 연골세포로의 분화를 유도한 ATDC5 세포에 처리하여 세포분화 조절 정도를 확인하였다. 각 세포의 분화 정도는 alkaline phosphatase (ALP) 활성 측정, tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) 염색법 및 alcian-blue 염색법으로 확인하였다. 이들 시료는 MG-63 세포에서 ALP 활성에는 영향을 미치지 않았으나, 마가목 추출물 (SC) 및 마가목과 현지초 추출물의 혼합시료 (MIX)는 농도 의존적으로 파골세포의 분화를 억제하고 연골세포의 분화를 촉진하는 것으로 나타났다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때, 마가목과 현지초는 골손실과 연골 손상으로부터 보호할 수 있는 중요한 천연물 소재임을 확인할 수 있었다. 나아가 이들 추출물의 작용기전 및 활성물질 구명에 대한 연구는 추후 더 진행되어야 할 것이다.

• 대한치과교정학회지
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• 제31권3호
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• pp.357-367
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• 2001

당뇨병 흰쥐를 대상으로 치조골의 교체(turnover)와 치아 이동 중 치조골의 흡수와 형성의 활성을 비교 관찰하기 위하여 8주령의 웅성 Sprague-Dawley계 흰쥐를 정상대조군(N), 당뇨군(D), 정상-치아이동군(N-tm), 당뇨-치아이동군(D-tm)으로 나누고, 각 실험군은 치아이동 실험 1일, 3일, 7일, 14일의 소군으로 나누었다. 당뇨병은 치아이동 실험 18일전에 스트렙토조토신(50mg/체중 kg)을 꼬리정맥에 단 회 주사하여 유발하였다. 치아이동은 상악 제1대구치를 초기 교정력 40그램으로 근심 이동시켰다. 상악 제1대구치 주위 치조골을 대상으로 골형성 징후표지로서 치조골 alkaline phosphatase(ALP)와 osteocalcin(OC)을, 골흡수 징후표지로서 acid phosphatase (ACP)와 tartrate-resistant acid phophatase(TRAP)을 정량 분석하였으며, D군과 N군에서는 이들의 혈중 농도를 정량 분석하였다. 1. D군의 혈청 TRAP농도와 혈청 OC농도는 모든 실험 경과군에서 N군보다 감소하였고(p<0.05), 당뇨기간이 길어질수록 더 많이 감소한 것으로 나타났다. 또한 치조골 흡수 징후표지는 감소하는 경향이었으며 골형성 징후표지도 실험기간이 경과함에 따라 더 많이 감소하는 것으로 나타났다. 2. N-tm군의 치조골 ACP농토와 TRAP농도는 N군과 비교하여 1일과 3일군에서 가장 높았으며(p<0.01), 그 이후 감소경향을 나타냈고, 치조골 OC함량은 3일, 7일 14일군에서 N 군보다 높았다(p<0.001). 그러나 D-tm군에서 치조골 ACP와 TRAP농도는 정상 N군에 비하여 1일에는 낮으나 7일, 14일 경과군에서 가장 높았고(p<0.001), 실험 경과에 따라 계속 증가 하였으며(p<0.001), 치조골 ALP와 OC 함량은 3일 경과 후부터 증가하지만 정상 N군과 유의차가 없었다. 3. 당뇨-치아이동군의 치아이동량은 정상-치아이동군보다 많은 것으로 나타났다. 이러한 실험 결과는 당뇨병의 전신 골격과 치조골은 골 흡수 활성이 억제되어 있으며 골형성 활성은 당뇨 지속시간이 길어질수록 더 많이 억제되는 느린 골교체를 하며, 교정력에 의한 치조골 흡수활성이 처음 높아지는 시기는 정상치아이동시보다 늦고 더 오랬 동안 지속되며 치조골 형성활성은 낮고, 치아 이동량은 증가하며 이동중 치아동요도가 증가함을 시사한다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제17권1호
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• pp.1-8
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• 2013

Osteoprotegerin (OPG) is a secreted glycoprotein that regulates bone resorption by inhibiting differentiation and activation of osteoclast, thereby potentially useful for the treatment of many bone diseases associated with increased bone loss. In this study, we designed a novel cDNA expression cassette by modifying the potent and mammary gland-specific goat ${\beta}$-casein/hGH hybrid gene construct and examined human OPG (hOPG) cDNA expression in transgenic mice. Six transgenic mice all successfully expressed hOPG in their milk at the level of 0.06-2,000 ${\mu}g/ml$. An estimated molecular weight of the milk hOPG was 55 kDa in SDS-PAGE, which is the same as a naturally glycosylated monomer. This hOPG expression was highly specific to the mammary glands of transgenic mice. hOPG mRNA was not detected in any organs analyzed except mammary gland. Functional integrity of milk hOPG was evaluated by TRAP (tartrate-resistant acid phosphatase) activity assay in bone marrow cell cultures. OPG ligand (OPG-L) treatment increased TRAP activity by two fold but it was completely abolished by co-treatment with transgenic milk containing hOPG. Taken together, our novel cDNA expression cassette could direct an efficient expression of biologically active hOPG, a potential candidate pharmaceutical for bone diseases, only in the mammary gland of transgenic mice.