• International Journal of Oral Biology
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• 제41권2호
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• pp.63-68
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• 2016

The aim of this study was to investigate the effect of n-3 polyunsaturated fatty acids (PUFAs) on eruptive movement during tooth development. Sprague-Dawley (SD) rat pups were randomly divided into two groups; control group and experimental group. The experimental group was administered daily with n-3 PUFA by intraperitoneal (IP) injection. After 10 days postpartum, rat pups were sacrificed to evaluate the effect of n-3 PUFA on eruptive tooth movement. Histological analyses were by hematoxylin-eosin (H&E) staining. Tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) assay was performed to compare the osteoclast distribution in the bone matrix above the developing molar teeth. Incisor teeth eruptions were noticeably observed in IP group, as compared to control group. Rat pups in IP group showed faster tooth eruption on day 8 after birth. Through histological analyses, IP group showed thinner bone matrix and more osteoclasts above the $1^{st}$ molar teeth, as compared to control group. TRAP assay showed significantly stronger stained pattern that the osteoclast above the $1^{st}$ molar teeth in IP group, as compared to control group. The results suggested that n-3 PUFA could affect osteoclastic activity involved in bony remodeling during eruptive tooth movement.

• 한국축산식품학회지
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• 제43권1호
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• pp.157-169
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• 2023

Effects of culture supernatants of Lactobacillus reuteri MG5346 (CS-MG5346) on receptor activator of nuclear factor-kappa B ligand (RANKL)-induced osteoclastogenesis were examined. CS-MG5346 treatment up to 400 ㎍/mL significantly reduced tartrate-resistant acid-phosphatase (TRAP) activity, the phenotype biomarker of osteoclast, without affecting cell viability. CS-MG5346 inhibited the expression of osteoclast specific transcriptional factors (c-fos and nuclear factor-activated T cells c1) and their target genes (TRAP, cathepsin, and matrix metallo-proteinase-9) in a dose-dependent manner (p<0.05). The administration of L. reuteri MG5346 (2×10⁸ CFU/day) for 8 wks significantly improved furcation involvement, but no difference was observed in alveolar bone loss in ligature-induced experimental periodontitis rats. The elevated RANKL/osteoprotegerin ratio, the biomarker of periodontitis, was significantly lowered in the gingival tissue by administration of L. reuteri MG5346 (p<0.05). L. reuteri MG5346 showed excellent stability in simulated stomach and intestinal fluids and did not have antibiotic resistance. Based on the results, L. reuteri MG5346 has the potential to be a promising probiotic strain for oral health.

• International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
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• 제48권1호
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• pp.13-18
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• 2024

The rice field grasshopper, Oxya chinensis sinuosa (OC), has traditionally been utilized in Korea for various purposes; however, its potential benefits in the context of osteoporosis remain unclear. The results revealed that OC ethanol extract (OCE) significantly inhibited the formation and activity of tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP)-positive cells in receptor activator of nuclear factor-κB ligand (RANKL)-stimulated RAW264.7 cells. Furthermore, OCE, at concentrations ranging from 100 to 400 ㎍/mL, demonstrated a dose-dependent reduction in the protein expression of osteoclast-specific markers, including nuclear factor of activated T cell cytoplasmic 1, c-Src, and TRAP, when compared to RANKL stimulation alone. Additionally, OCE significantly inhibited RANKL-induced activation of p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK) and c-Jun N-terminal kinase (JNK) but not the activation of extracellular signal-regulated kinase. Collectively, these results indicate that OCE suppresses osteoclastogenesis by attenuating the phosphorylation of p38 MAPK and JNK. Consequently, these findings suggest that OCE holds promise for the prevention of osteoporosis.

• Anatomy and Cell Biology
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• 제57권2호
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• pp.305-315
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• 2024

Vitronectin (VN) is an extracellular matrix protein with a crucial role in regulating bone remodeling. In this study, we aimed to investigate the effect of VN deficiency in a mouse model of osteoporosis induced by ovariectomy (OVX). The findings revealed that the absence of VN led to an increase in the activity of tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP), a marker for osteoclasts, in the plasma of OVX-operated mice. TRAP staining further demonstrated that VN deficiency resulted in a higher number of osteoclasts within the femurs of OVX-operated mice. X-ray micro-computed tomography analysis of the femurs in OVX-operated mice indicated that VN deficiency significantly suppressed the OVX-induced increase of marrow area and total volume of bone. Additionally, we assessed structural model index (SMI) and degree of anisotropy (DA) as indices of osteoporosis. The results showed that VN deficiency effectively attenuated the OVX-induced increase in SMI and DA among OVX-operated mice. In summary, our study demonstrates the vital role of VN in regulating osteoclastogenesis and bone remodeling in the mouse model of osteoporosis.

• Natural Product Sciences
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• 제21권1호
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• pp.6-13
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• 2015

Phytochemical investigation of the aerial components of Ducrosia ismaelis Asch. led to the isolation of six known compounds, psoralen (1), isopsoralen (2), cnidioside A (3), (-)-syringaresinol-O-${\beta}$-D-glucopyranoside (4), (E)-plicatin B (5), trilinolein (6). The chemical structures of these compounds were elucidated from spectroscopic data and by comparison of these data with previously published results. The antioxidant, anti-osteoporotic and cardiovascular related activities of the isolated compounds were assessed using oxygen radical absorbance capacity (ORAC), reducing capacity, tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP), and soluble epoxide hydrolase (sEH) inhibitory activity assays. Compounds (3-5) showed potent peroxyl radical-scavenging capacities with ORAC values of $11.06{\pm}0.39$, $7.98{\pm}0.10$, and $13.99{\pm}0.06$ Trolox equivalent (TE) at concentrations of $10{\mu}M$, respectively. Only compounds 4 and 5 was able to significantly reduce $Cu^{2+}$ ions, with a reduction value of $9.06{\pm}0.32$ and $4.61{\pm}0.00{\mu}M$ Trolox Equivalent (TE) at a concentration of $10{\mu}M$. Compound 5 at $10{\mu}M$ exhibited a potent inhibitory effect on osteoclastic TRAP activity with a TRAP value of $86.05{\pm}6.55%$ of the control. Compounds 1, 3 and 5 potently inhibited sEH activity with $IC_{50}$ values of 41.6 4.9, 16.0 1.1, and 49.0 $5.7{\mu}M$, respectively.

• 한국식품과학회지
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• 제40권6호
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• pp.674-679
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• 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.

• 한국치위생학회지
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• 제23권4호
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• pp.219-226
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• 2023

연구목적: 이 연구는 대황 추출물이 골수 유래 대식세포(BMM)에서 파골세포 분화에 미치는 영향을 조사하는 것을 목적으로 한다. 파골 세포는 골 재흡수 및 재형성에 중요한 역할을 하며, 파골 세포의 조절 장애는 다양한 골 관련 질환을 유발할 수 있다. 잠재적인 항염증 특성을 가진 약용 식물인 대황은 뼈 대사를 조절하는 것으로 제안되었다. 연구방법: 생후 5주령의 C57BL/6 마우스의 대퇴골과 경골에서 BMM을 분리하고 M-CSF(mouse macrophage colony-stimulating factor) 존재하에 3일간 배양한 후 M-CSF와 파골 세포 분화를 유도하기 위한 핵 인자-κB 리간드(RANKL)의 활성화제를 처리하였다. 연구결과: 대황 추출물로 처리하면 BMM에서 파골 세포 분화가 현저하게 억제되었다. 또한 대황 추출물은 파골세포 형성에 필수적인 유전자인 TRAP(tartrate-resistant acid phosphatase) 및 CTSK(cathepsin K)의 mRNA 발현을 억제하였다. 또한 파골세포 분화에 중요한 전사 인자인 활성화된 T 세포 c1(NFATc1)의 핵 인자의 RANKL 유도 발현을 억제하였다. 결론: 이러한 결과는 대황 추출물이 BMMs에서 파골 세포 형성에 억제 효과가 있음을 나타낸다. 따라서 대황 추출물은 비정상적인 파골 세포 활동과 관련된 뼈 관련 질환의 치료를 위한 유망한 치료제이다. 잠재적인 임상 적용을 완전히 이해하기 위해서는 메커니즘에 대한 추가 연구와 탐색이 필요하다.

• 한국식품위생안전성학회지
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• 제37권5호
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• pp.364-371
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• 2022

본 연구는 천연물의 효능을 미생물을 이용하여 증가시키거나 새로운 효능을 도출하고자 하는 연구를 통해 Bacillus subtilis CJH 101 및 Bacillus safensis CJH 102 로 발효한 동과 발효물(HR1901-BS, HR1901-BSaf)의 뼈 건강 관련 효능을 평가하였다. 뼈를 형성하는 조골세포의 증식을 비교한 결과, 동과 발효물은 조골세포의 증식을 농도 유의적으로 증가시키는 것으로 나타났으며 조골세포 분화 유도 및 무기질화에 관여하는 ALP 활성을 효과적으로 촉진시켰다. 또한 조골세포 분화를 조절하는 전사 인자인 ALP, OCN, Runx2의 발현이 증가됨을 확인하였다. 뼈를 흡수하는 파골세포의 활성을 확인하기 위해 TRAP 활성을 측정한 결과 동과 발효물은 TRAP 활성을 유의적으로 억제하는 것을 확인하였다. 따라서 동과 발효물(HR1901-BS, HR1901-BSaf)은 조골세포의 활성 증가 및 파골세포의 활성 억제를 통해 골대사에 긍정적인 영향을 미치므로 뼈 대사 및 골다공증 관련 기능성 식품 소재로 활용 가능할 것으로 사료된다.

• 한국식품과학회지
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• 제37권6호
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• pp.997-1004
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• 2005

여러 천연물 추출물 140종의 파골세포 분화처제효과 검색은 파골세포의 마커 enzyme인 TRAP활성으로 확인하였다. 그 결과 파고지$^{3}$, 지각$^{13}$, 금령자$^{6}$, 시호$^{9}$, 황연$^{69}$, 배양인삼$^{98}$, 구맥$^{26}$, 등 대부분의 추출물이 $100{\mu}g/mL$ 농도 이상에서는 높은 세포 독성을 보여서 파골분화 억제 정도를 확인 할 수 없었고 세포독성이 없는 농도를 선정하여 파골세포 분화억제 정도를 재검색한 결과는 천연물 중 파고지$^{3}$, 호두$^{21}$, 용안육씨$^{77}$, 황금$^{78}$, 정공등$^{37}$ 메탄올 추출물과 생대추과육$^{128}$, 콩나물$^{70}$ 열수 추출물은 비교적 낮은 농도에서도 30% 이하의 TRAP 활성을 보여 파골분화 억제 효과가 우수하게 나타났다. 이 중 전통 한약재인 황금$^{78}$ 메탄올 추출물과 과일류인 생대추과육$^{128}$ 열수 추출물이 $10{\mu}g/mL$의 낮은 농도에서도 가장 좋은 파골분화 억제 효과가 나타났다.

• 동의생리병리학회지
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• 제22권4호
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• pp.802-809
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• 2008

Gamijangsing-tang (GMJST) has been used for treatment of bone formation in traditional korean medicine. The purpose of this study is to examine effects of GMJST on bone metabolism. The effects on the osteoblasts were determined by measuring (1) cell proliferation, (2) alkaline phosphatase (ALP) activity, (3) osteoprotegerin (OPG) secretion. (4) The morphologic changes of cells were observed by light microscopy and electron microscopy. Mineralization of calcium was determined by quantitative alizarin red-S assay and mineralization of phosphate was observed by von kossa staining. The morphologic changes of mineralization on the cells were observed by transmission electron microscopy (TEM). The effects on the osteoclast were investigated by tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) staining. Following results were obtained: Celluar activity of osteoblastic cells (MG-63) was significantly increased in 10-5 of dilution of GMJST. ALP and OPG activity of osteoblastic cells were increased in GMJST than normal MG-63 cell. Mineralization of osteoblastic cells were increased in GMJST than normal MG-63 cell. The activity of osteoclast cells (RAW 264.7) was significantly decreased in GMJST than normal MG-63 cell. From the results, GMJST stimulated the proliferation and mineralization of bone-forming osteoblast and inhibited by bone- lysis osteoclast.