• Ocean and Polar Research
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• 제40권4호
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• pp.249-257
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• 2018

Matrix metalloproteinases (MMPs) are associated with the invasion and metastasis of malignant tumors composed of cancer cells in an increased state of expression. This study evaluates the inhibitory effect of Carex pumila on MMP-2 and MMP-9 activity in phorbol-12-myristate-13-acetate (PMA)-stimulated HT-1080 human fibrosarcoma cells using gelatin zymography, MMPs enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA), reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) and Western blot assay. C. pumila was extracted twice with dichloromethane ($CH_2Cl_2$) and methanol (MeOH). Treatment with $CH_2Cl_2$ extract and MeOH extract in PMA-stimulated HT-1080 cells effectively reduced the production of MMP-2 and 9. Also, the combined crude extracts ($CH_2Cl_2$ and MeOH) significantly inhibited the enzymatic activities and the expression of MMP-2 and MMP-9 in mRNA and protein levels. The combined crude extracts were partitioned between $CH_2Cl_2$ and water. The organic layer was further fractionated with n-hexane, 85% aqueous methanol (85% aq.MeOH) and the aqueous layer was separated into n-butanol and water, successively. Of the fractions, 85% aq.MeOH fraction showed the highest inhibitory activity of MMP-2 and MMP-9 in gelatin zymography and MMP ELISA kit. Furthermore, 85% aq.MeOH fraction most significantly suppressed cell migration. In RT-PCR and Western blot assay, n-butanol and 85% aq.MeOH fractions exerted the greatest inhibition on mRNA and protein expression of MMP-2 and MMP-9, respectively. As a result, C. pumila can be used as a good anti-invasive agent source.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제49권3호
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• pp.289-297
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• 2021

Bacillus velezensis CJ1, showing significant fibrinolytic activity, was isolated from Myeolchi Jeotgal, a popular Korean fermented seafood. When B. velezensis CJ1 was grown on four different culture media, the culture on the Luria-Bertani (LB) broth showed the highest fibrinolytic activity (102.94 mU/μl) at 48 h. LB was also the best medium for growth. SDS-PAGE of culture supernatant showed four major bands, 38, 35, 27, and 22 kDa in size. Fibrin zymography showed four active bands, 50, 47, 40, and 30 kDa in size. A gene homologous to aprE of the Bacillus species was cloned by PCR. DNA sequencing showed that aprECJ1 can encode a protease consisting of 382 amino acids. The translated amino acid sequence of AprECJ1 showed high identity values with those of B. velezensis strains and other Bacillus species. The aprECJ1 gene was introduced into B. subtilis WB600 using an E. coli-Bacillus shuttle vector, pHY300PLK, and overexpressed. A 27 kDa band corresponding to the mature form of AprECJ1 was produced and confirmed by SDS-PAGE and fibrin zymography. B. subtilis WB600 [pHYaprECJ1] showed 1.8-fold higher fibrinolytic activity than B. velezensis CJ1 at 48 h.

• The Korean Journal of Pain
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• 제35권3호
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• pp.291-302
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• 2022

Background: Spinal cord injury (SCI) is one of the most debilitating disorders throughout the world, causing persistent sensory-motor dysfunction, with no effective treatment. Oxidative stress and inflammatory responses play key roles in the secondary phase of SCI. Naringenin (NAR) is a natural flavonoid with known anti-inflammatory and antioxidative properties. This study aims at evaluating the effects of intrathecal NAR administration on sensory-motor disability after SCI. Methods: Animals underwent a severe compression injury using an aneurysm clip. About 30 minutes after surgery, NAR was injected intrathecally at the doses of 5, 10, and 15 mM in 20 µL volumes. For the assessment of neuropathic pain and locomotor function, acetone drop, hot plate, inclined plane, and Basso, Beattie, Bresnahan tests were carried out weekly till day 28 post-SCI. Effects of NAR on matrix metalloproteinase (MMP)-2 and MMP-9 activity was appraised by gelatin zymography. Also, histopathological analyses and serum levels of glutathione (GSH), catalase and nitrite were measured in different groups. Results: NAR reduced neuropathic pain, improved locomotor function, and also attenuated SCI-induced weight loss weekly till day 28 post-SCI. Zymography analysis showed that NAR suppressed MMP-9 activity, whereas it increased that of MMP-2, indicating its anti-neuroinflammatory effects. Also, intrathecal NAR modified oxidative stress related markers GSH, catalase, and nitrite levels. Besides, the neuroprotective effect of NAR was corroborated through increased survival of sensory and motor neurons after SCI. Conclusions: These results suggest intrathecal NAR as a promising candidate for medical therapeutics for SCI-induced sensory and motor dysfunction.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제29권2호
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• pp.311-326
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• 1999

본 연구에서는 치주질환과 관련이 깊은 것으로 알려진 구강내 spirochetes 균 중 Treponema denticola(TDC)와 가장 최근에 분리 배양된 Treponema lecithinolyticum(TLC)이 치주인대세포에 미치는 영향을 알아보기 위하여 두 spirochtes 균주를 배양한후 MTT test를 이용한 치주인대 세포의 증식 억제효과를 알아보았다. 또한, 위상차 현미경을 이용한 세포형태의 변화를 관찰 하였으며, LDH(lactate dehydrogenase) test를 이용한 세포독성 실험과, gelatin zymography를 시행하여 교원질 분해효소의 하나인 gelatinase의 활성화 여부를 측정한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 일정한 반응시간에서 농도에 따른 세포증식 억제효과에서는 TLC의 경우 높은 농도$(150{\mu}g/well)$에서부터 세포증식 억제 효과가 나타났으며, TDC에서는 낮은 농도$(9.4{\mu}g/well)$에서도 억제 효과가 나타났다. 2. 일정한 농도에서 시간에 따른 세포증식 억제효과에서는 TLC의 경우 2일째 $150{\mu}g/well$ 농도에서부터 세포증식 억제효과가 나타났으며, TDC에서는 $9.4{\mu}g/well$ 농도에서는 2일째에 세포증식 억제효과가 나타났다. 3. 열처리한 세균의 세포증식 억제 효과에서는 TDC의 경우에서 열처리 시킨 경우와 그렇지 않은 경우에 차이가 나타났으나, TLC의 경우에는 차이가 없었다. 4. 위상차현미경으로 관찰한 치주인대세포의 형태변화는 대조군에 비해 실험군에서 세포 형태의 손상으로 방추형이 소실되었고 세포증식이 억제되었으며, 세포끼리의 연결 또한 끊어져 분리되어 있었다. 5. 세포독성을 알아보기 위한 LDH test에서는 대조군, 실험군 모두 큰 차이가 없었다. 6. Zymography를 통한 교원질 분해에 미치는 영향에서는 TDC와 TLC에 의한 분자량 72kDa의 progelatinase A가 활성형으로 발현되었다. 이상의 결과를 보아 TLC와 TDC는 세포증식 억제효과를 통해 치주인대세포에 영향을 미치며, 교원질 분해 효소 Type IV의 하나인 progelatinase A를 활성형으로 발현시킴을 확인하였다.

• 대한치과교정학회지
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• 제26권1호
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• pp.83-94
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• 1996

Substance P는 교정력이 가해진 치아의 치주인대 중 인장력을 받는 부위에 많이 분포하는 neuropeptide중의 하나이며, 또한 여러 조직에서 neurogenic inflammation을 야기하는 neuropeptide중의 하나로도 알려져 있다. 그러나 중요한 세포외 단백기질인 교원질의 생성에 대한 Substance P의 효과는 잘 알려져 있지 않다. 따라서 이 연구의 목적은 배양치주인대 세포에서 교원질 생성에 대한 Substance P의 효과를 평가하는 것이었다. collagenase-digestion method로 교원질 생성을 평가하였고 mRNA 수준에서 작용효과를 평가하기 위하여 Northern blot hybridization을 시행하였다. 이 연구는 또한 교원질 생성에 대한 prostaglandin과 gelatinase 생성도 포함하였으며 변성된 교원질의 분해를 평가하기 위하여 zymography를 이용하였다. 비교원성 단백질, 교원성 단백질, 상대교원질에 대한 dose-dependent effect를 보면 Substance P는 비교원성 단백질 합성을 증가시켰으나 교원성 단백질 합성은 감소시킨다. 그리하여 총 단백합성에 대한 상대적인 교원질 생성을 나타내는 상대교원질은 $7\%$에서 $3.6\%$로 감소시켰다. 세포를 indomethacin과 동시에 처리할 때 substance P의 교원질 합성 억제효과는 나타나지 않았다. 이것은 Substance P의 교원질 합성 억제효과가 prostaglandin의 생성 때문이라는 것을 의미한다. Substance P의 교원질 합성 억제효과가 procollagen mRNA의 정상(steady-state)수준에 부합하는가를 평가하기 위하여 northern blot hybridization을 시행한 결과 Substance P는 ${\alpha}1(1)$ procollagen mRNA의 양적 변동을 일으키지 않았다. Substance P의 교원질 생성 억제효과는 전사이후의 어떤 단계에서 이루어지는 현상임을 나타낸다. 치주인대세포에서 gelatinase 생성에 대한 Substance P의 효과를 알아보기 위하여 zymography를 이용하였다. zymogram 을 보면 Substance P는 치주인대세포에서 gelatinase 생성에는 아무 효과도 나타내지 않음들 알 수 있다. Substance P의 교원질 생성 억제효과가 치주인대세포에 대해 선택적인가 아닌가를알아보기 위하여 MC3T3-E1세포를 이용하였는데 Substance P는 MC3T3-E1세포의 교원질 합성에는 영향을 미치지 않았다. 이상에서 Substance P는 인간의 치주인대세포에서 교원질 합성을 억제하였다. 이 효과는 procollagen mRNA와 gelatinase 생성의 정상(steady-state) 수준의 변화 때문이 아니라 prostaglandin 생성과 연관이 있음을 알았다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제29권4호
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• pp.979-995
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• 1999

본 연구에서는 치주질환과 관련이 깊은 것으로 알려진 구강내 spirochetes 균중 Treponema denticola 분쇄액(TDC)과 가장 최근에 분리 배양된 Treponema lecithinolyticum 분쇄액(TLC)이 치은섬유아세포의 cytokine 분비 및 matrix metalloproteinase(MMP) 활성에 미치는 영향을 알아 보기 위하여 균의 분쇄액을 치은섬유아세포에 처리한 후 Interleukin-6(IL-6)와 $Interleukin-1{\beta}(IL-1{\beta})$의 분비 증가 여부를 ELISA를 통하여 측정하였으며, 또한 gelatinase zymography와 gelatin 분해능 측정을 통하여 교원질 분해 효소의 하나인 pro-MMP-2(progelatinase A)의 활성화 여부를 측정한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. TDC와 TLC가 치은섬유아세포의 IL-6 분비에 미치는 영향을 살펴 본 결과, TDC 와 TLC 처치군에서 세균 분쇄액이 없는 비처치군에 비해 IL-6 분비량이 증가하였으며 유의성 있는 차이가 있었다(p<0.05). 2. TDC 와 TLC로 처리한 치은섬유아세포의 $IL-1{\beta}$ 분비는 측정 가능치(1pg/ml)이하의 분비량이 관찰되었다. 그러므로 $IL-1{\beta}$의 분비에는 영향이 없는 것으로 보인다. 3. 치은섬유아세포에서 분비되는 분자량 72 kDa의 pro-MMP-2가 TDC와 TLC에 의해 활성형으로 발현되어 zymography상에서 62kDa의 위치에 clear band로 나타났다. 4. 치은섬유아세포가 분비하는 MMP-2의 gelatin 분해능이, TDC와 TLC 처치군에서 비처치군보다 높게 나타났으며 유의 성 있는 차이가 있었다(p<0.05). 5. TDC 처치군에서는 gelatin 분해능에 있어서 세균 자체의 serin protease의 영향이 있었으나 TLC 처치군에서는 치은섬 유아세포의 MMP에 의해서만 gelatin이 분해되었다. 이상의 결과를 보아 TDC와 TLC는 치은섬유 아세포를 자극하여 IL-6 의 분비는 증가시킬 수 있으나 $IL-1{\beta}$의 분비에는 영향을 미칠 수 없으며, 치은섬유아세포에서 분비되는 pro-MMP-2를 활성형으로 발현시켜 결합조직의 파괴를 야기함으로서 치주 질환의 병인론에 기여할 수 있음을 확인하였다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제56권1호
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• pp.51-66
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• 2004

연구배경 : 폐 섬유화증의 진행에는 세포외 간질의 대사에 관여하는 gelatinase가 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있으며, gelatinase의 작용은 사이토카인을 비롯한 여러 가지 요소에 의해 조절되는 것으로 알려져 있다. 지금까지 $interferon-{\gamma}$($IFN-{\gamma}$)는 폐섬유화를 억제하는 것으로 알려져 있지만 gelatinase의 작용에 $IFN-{\gamma}$가 미치는 영향은 잘 밝혀져 있지 않다. 이에 저자들은 bleomycin 유도 백서 폐 섬유화 모델에서 $IFN-{\gamma}$가 폐 섬유화에 미치는 영향과MMP-2, -9과 이의 길항제인 TIMP-1, -2 그리고 Th-2 사이토카인의 변화에 미치는 영향을 조사함으로써, $IFN-{\gamma}$가 폐 섬유화증에 미치는 영향과 기전을 연구하고자 하였다. 재료 및 방법 : Sprague-Dawley계의 수컷 흰쥐를 정상 대조군, bleomycin 군, bleomycin+$IFN-{\gamma}$ 군의 세 군으로 나누어, bleomycin 군 과 bleomycin+$IFN-{\gamma}$ 군은 bleomycin sulfate를 생리식염수에 섞어 기관 내로 주입하였고(6 U/kg), bleomycin+$IFN-{\gamma}$ 군은 $IFN-{\gamma}$를 14일간 근육주사 하였다($2{\times}105U/kg$). 실험동물은 3, 7, 14, 28일에 폐를 얻어 hematoxylineosin 염색과 Masson's trichrome 염색을 하여 폐의 염증 반응과 섬유화 정도를 관찰하였고, 폐 조직 내의 hydroxyproline 함량, MMP-2, -9, TIMP-1, -2에 대한 Western blot, zymography와 reverse zymography, IL-4와 IL-13에 대한 ELISA검사를 시행하였다. 결 과 : 1. 폐 염증은 bleomycin 투여 7일째에는 $IFN-{\gamma}$를 투여한 경우 더 심하게 일어났으나(bleomycin 군 : bleomycin+$IFN-{\gamma}$ 군=$2.08{\pm}0.15:2.74{\pm}0.29$, P<0.05), 폐 섬유화는 bleomycin 투여 후 28일째 $IFN-{\gamma}$ 투여에 의해 유의하게 감소되었다(bleomycin 군 : bleomycin+$IFN-{\gamma}$ 군=$3.94{\pm}0.43:2.46{\pm}0.13$, P<0.05). 2. 폐 내 hydroxyproline 함량은 bleomycin 투여 28일 후 $IFN-{\gamma}$ 투여에 의해 유의하게 감소되었다(bleomycin 군 : bleomycin+$IFN-{\gamma}$ 군=$294.04{\pm}31.73{\mu}g/g:194.92{\pm}15.51{\mu}g/g$, P<0.05). 3. Bleomycin 투여에 의해 MMP-2 단백질의 양이 증가되는 소견이 Western blot에서 관찰되었는데 MMP-2의 증가는 bleomycin 투여 14일에 최고에 이르렀으며, $IFN-{\gamma}$의 투여에 의해 bleomycin에 의한 MMP-2의 증가는 억제되었으나 대조군 수준으로 감소하지는 않았다. 4. Zymography 검사에서 bleomycin 투여 3일째에는 활성화된 형태의 MMP-2가 $IFN-{\gamma}$에 의해 유의하게 증가되었으나(bleomycin 군 : bleomycin+$IFN-{\gamma}$ 군=$209.63{\pm}7.60%:407.66{\pm}85.34%$, P<0.05), 투여 14일 후에서는 $IFN-{\gamma}$에 의해 활성화된 상태의 MMP-2가 유의하게 감소되었다(bleomycin 군 : bleomycin+$IFN-{\gamma}$ 군=$159.36{\pm}20.93%:97.23{\pm}12.50%$, P<0.05). 5. Bleomycin을 투여한 후 bleomycin 군과 bleomycin+$IFN-{\gamma}$ 군 모두에서 IL-4의 양이 감소되었으나, 두 군간 차이는 통계적으로 유의하지는 않았고, IL-13은 별 다른 차이가 없었다. 결 론 : Bleomycin에 의한 백서 폐 섬유화 모델에서 $IFN-{\gamma}$는 초기 폐 염증을 증가시키지만 후기 폐 섬유화는 억제시킨다는 것을 알 수 있었다. $IFN-{\gamma}$가 폐 섬유화를 억제하는 것은 MMP-2의 활성화를 억제하기 때문인 것으로 생각한다. 또한 $IFN-{\gamma}$에 의한 MMP-2의 기능 억제는 Th-2 사이토카인을 억제하여 이루어지는 것 같지는 않았다. 본 논문을 기초로 향후 $IFN-{\gamma}$가 MMP-2의 활성화를 조절하는 기전과 MMP-2의 활성화가 폐섬유화에 미치는 영향에 대한 연구가 필요할 것으로 생각한다.

• Journal of Photoscience
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• 제9권2호
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• pp.194-196
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• 2002

While ultraviolet radiation alters various cutaneous cell functions, little is known about photo-immunological and photobiological effects of infrared radiation (IR) on the skin except its local thermal effects. The fIrst part of this study demonstrated that single exposure of mouse skin to near IR (0.7 - 1.3 $\mu$m) reversibly suppressed the proliferating activity of the epidermis, the density of Langerhans cells, and the ability of skin to induce contact hypersensitivity reaction. The second part demonstrated that the rate of wound closure was significantly accelerated by repeated exposures in animal models. The production of transforming growth factor-$\beta$l and matrix metalloproteinase-2, which are responsible for the wound healing processes, was significantly upregulated by irradiation, as shown by enzyme immunoassay, zymography, and reverse transcription polymerase chain reaction. Thermal controls were negative. The results suggest that near-IR irradiation can modulate the epidermal proliferation and part of the skin immune system, and stimulate the wound healing processes, presumably by non-thermal effects.

• 세라미스트
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• 제21권3호
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• pp.204-215
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• 2018

Proteases are one of the most abundant classes of enzymes in living organisms and have been considered major targets for drug development. However, despite the ability to specifically cleave their substrates, many attempts to assay protease activity have generally relied upon the use of gel zymography or fluorophore-labeled peptide substrates, which is limited in rapid and multiplex analysis. Here we review the recent advances in nanoparticle (NP)-utilized assays of protease activity focused on in vitro and cell imaging-based approaches. Owing to large surface area and unprecedented physical properties of NPs, these approaches are anticipated to facilitate many applications related to protease activity-based disease diagnosis and drug discovery.

• 동의생리병리학회지
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• 제23권2호
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• pp.480-487
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• 2009

Atherosclerosis, slow progressing inflammatory lesion in arteries, is one of the major causes of cardiovascular diseases. As mortality due to cardiovascular disease keeps increasing in Korea, researches on pathological mechanism of atherosclerosis may be beneficial in fighting against cardiovascular diseases. It is known that migration and MMP-9 secretion of Vascular Smooth Muscle Cell(VSMC) play a significant part in pathogenesis of atherosclerosis, although detailed mechanism of entire process is not clarified. We investigated whether the seeds of Trichosanthes kirilowii maxim (TS), inhibit migration and MMP-9 production of HASMC(human aortic SMC), which were induced by TNF-${\alpha}$ treatment. Migration assay showed that TS inhibited the migration of HASMC induced by TNF-${\alpha}$, in dose dependent manner. Also by Zymography MMP-9 production of HASMC was found to be reduced by TS, both in time and in dose dependent manner. Western blotting results suggest TS suppress activity of MAPkinases.