Bone remodeling results from the combined process of bone resorption and new bone formation which is regulated in part by some of Dexamethasone related proliferation & mineralization of cultured bone cell and polypeptide growth factors such as platelet derived growth factor(PDGF), which has been known to be an important local regulator of bone cell activity and participate in normal bone remodeling. To evaluate the effects of Dex and PDGF on bony healing of calvarial defect in rats, 10 ng/ml PDGF were applied on P group and 10 ng/ml PDGF and $10^7$ M Dex were applied PD group. 4 rats in each group were sacrificed at 7, 14. 21 days after operation respectively, and the tissue blocks were prepared for light microscope with H-E for evaluation of overall healing, with TRAP(tartrate resistant acid phosphatase) for evaluation of osteoclastic activity and with immunohistochemical staining for macrophages. The results were as follows : 1. In all group, healing aspects were progressed from 7 days to 21 days in soft and bony tissue, but complete repair were not observed in bony defect 2. PDGF and control group were showed similar bony healing aspect , but bony healing in combination of PDGF-BB and Dex were observed slower aspect compared to PDGF and control group from early healing times. 3. There were no significant difference on activities of osteoclast and macrophages in bony healing between control and experimental group In conclusion, PDGF were not influenced on bony healing of defect and combination of PDGF-BB and Dex were showed slower healing through early healing times. it was considered that Dex compared to PDGF did influenced on early hone formation factors in healing period
Kim, Haebom;Kim, Changhee;Kim, Do Un;Chung, Hee Chul;Hwang, Jae-Kwan
Journal of Microbiology and Biotechnology
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v.28
no.3
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pp.357-366
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2018
Periodontitis, an infective disease caused by oral pathogens and the intrinsic aging process, results in the destruction of periodontal tissues and the loss of alveolar bone. This study investigated whether Boesenbergia pandurata extract (BPE) standardized with panduratin A exerted anti-periodontitis effects, using an aging model representative of naturally occurring periodontitis. In aged rats, the oral administration of BPE ($200mg{\cdot}kg^{-1}{\cdot}day^{-1}$) for 8 weeks significantly reduced the mRNA and protein expression of $interleukin-1{\beta}$, nuclear factor-kappa B, matrix metalloproteinase (MMP)-2, and MMP-8 in gingival tissues (p < 0.01). In alveolar bone, histological analysis with staining and micro-computed tomography revealed the attenuation of alveolar bone resorption in the BPE-treated aged group, which led to a significant reduction in the mRNA and protein expression of nuclear factor of activated T-cells c1 (NFATc1), c-Fos, tartrate-resistant acid phosphatase, and cathepsin K (p < 0.01). BPE not only increased the expression of osteoblast differentiation markers, such as alkaline phosphate, and collagen type I (COL1A1), but also increased the ratio of osteoprotegerin to RANKL. Collectively, the results strongly suggested that BPE is a natural resource for the prevention or treatment of periodontal diseases.
Objective: The objective of this study was to evaluate the effects of cetirizine, a histamine 1 receptor antagonist, on bone remodeling after calvarial suture expansion. Methods: Sixty male Sprague-Dawley rats were divided into 4 groups; the phosphate-buffered saline (PBS)-injected no expansion group, cetirizine-injected no expansion group, PBS-injected expansion group, and cetirizine-injected expansion group, and were observed at 7, 14, and 28 days. Five rats per group were examined at each observation day. Daily injections of cetirizine or PBS were administered to the relevant groups starting 2 weeks prior to expander insertion. A rapid expander was inserted in the calvarial bone to deliver 100 cN of force to the parietal suture. The specimens were prepared for hematoxylin and eosin and tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) staining. Suture opening and bone regeneration were evaluated using microcomputed tomography and bone histomorphometric analysis. Serum blood levels of osteocalcin and carboxy-terminal collagen crosslinks (CTX) were also evaluated. Results: TRAP-positive cell counts and CTX levels decreased while osteocalcin levels increased in the cetirizine-injected expansion group at observation day 28. In the expansion groups, the mineralized area gradually increased throughout the observation period. At day 28, the cetirizine-injected expansion group showed greater bone volume density, greater mineralized area, and narrower average suture width than did the PBS-injected expansion group. Conclusions: Cetirizine injection facilitated bone formation after suture expansion, mostly by suppressing osteoclastic activity. Histamine 1 receptor antagonists may aid in bone formation after calvarial suture expansion in the rat model.
Jung, Gyeong Bok;Kang, In Soon;Lee, Young Ju;Kim, Dohyun;Park, Hun-Kuk;Lee, Gi-Ja;Kim, Chaekyun
Current Optics and Photonics
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v.1
no.4
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pp.412-420
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2017
Multinucleated bone resorptive osteoclasts differentiate from bone marrow-derived monocyte/macrophage precursor cells. During osteoclast differentiation, mononuclear pre-osteoclasts change their morphology and biochemical characteristics. In this study, Raman spectroscopy with multivariate techniques such as Principal Component Analysis (PCA) and Linear Discriminant Analysis (LDA) were used to extract biochemical information related to various cellular events during osteoclastogenesis. This technique allowed for label-free and noninvasive monitoring of differentiating cells, and clearly discriminated four different time points during osteoclast differentiation. The Raman band intensity showed significant time-dependent changes that increased up to day 4. The results of Raman spectroscopy agreed with results from atomic force microscopy (AFM) and tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP) staining, a conventional biological assay. Under AFM, normal spindle-like mononuclear pre-osteoclasts became round and smaller at day 2 after treatment with a receptor activator of nuclear $factor-{\kappa}B$ ligand and they formed multinucleated giant cells at day 4. Thus, Raman spectroscopy, in combination with PCA-LDA, may be useful for noninvasive label-free quality assessment of cell status during osteoclast differentiation, enabling more efficient optimization of the bioprocesses.
Kim, Jun-Hwan;Hong, Yeon-Jung;Lee, Hyeon-Seok;Park, Jin-Ho;Park, Chul
Journal of Veterinary Clinics
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v.29
no.5
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pp.400-403
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2012
A 10-year-old, intact male, toy poodle was presented with abdominal distension, truncal alopecia, hepatomegaly, and sustained elevation of alkaline phosphatase. Vacuolar hepatopathy and glycogen deposition in hepatocytes were confirmed by liver biopsy and ultrasound-guided fine-needle aspiration with periodic acid-Schiff (PAS) staining of mass lesion respectively. Cortisol and some sex hormones associated with adrenal gland were analyzed at IDEXX Reference Laboratories before and 1 hour after ACTH stimulation. The results of analysis confirmed elevation of some sex hormones including androstenedione, progesterone and 17 hydroxyprogesterone, not cortisol concentration, before and 1 hour after ACTH stimulation. The dog was diagnosed as atypical form of hyperadrenocorticism associated with sex steroids excess. The treatment was initiated with trilostane (0.5 mg/kg, PO, q12hr) that is an adrenal steroid synthesis inhibitor. Trilostane was administered for 8 weeks and the clinical sign including truncal alopecia was improved.
Kim, Yu Li;Lee, Sun Kyoung;Park, Kwang-Kyun;Chung, Won-Yoon
Journal of Cancer Prevention
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v.21
no.2
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pp.88-94
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2016
Background: Breast cancer is the most common malignant disease in women. The patients with advanced breast cancer develop metastasis to bone. Bone metastasis and skeletal-related events by breast cancer are frequently associated with the invasiveness of breast cancer cells and osteoclasts-mediated bone resorption. Forsythia koreana is used in oriental traditional medicine to treat asthma, atopy, and allergic diseases. The aim of this study was to evaluate the inhibitory effects of F. koreana extracts on the invasion of breast cancer cells and bone resorption by osteoclasts. Methods: Cell viability was measured by an MTT assay and the migration and invasion of MDA-MB-231 cells were detected by a Boyden chamber assay. The formation of osteoclasts and pit was detected using tartrate-resistant acid phosphatase staining and calcium phosphate-coated plates, respectively. The activities of matrix metalloproteinases (MMPs) and cathepsin K were evaluated by gelatin zymography and a cathepsin K detection kit. Results: The fruit and leaf extracts of F. koreana significantly inhibited the invasion of MDA-MB-231 cells at noncytotoxic concentrations. The fruit extract of F. koreana reduced the transforming growth factor ${\beta}1-induced$ migration, invasion and MMPs activities of MDA-MB-231 cells. In addition, the fruit, branch, and leaf extracts of F. koreana also inhibited the receptor activator of nuclear factor kappa-B ligand-induced osteoclast formation and osteoclast-mediated bone-resorbing activity by reducing the activities of MMPs and cathepsin K. Conclusions: The extracts of F. koreana may possess the potential to inhibit the breast cancer-induced bone destruction through blocking invasion of breast cancer cells, osteoclastogenesis, and the activity of mature osteoclasts.
Purpose: This study was conducted to evaluate the inhibitory effect of Achyranthis Radix extract(ARE) loaded hydrogel on osteoclast differentiation. Methods: MTT-assay was performed to estimate cytotoxicity of ARE, Achyranthis Radix-alginate hydrogel disk(ARHD) in bone marrow macrophages stimulated(BMMs) with human receptor activator of nuclear factor-${\kappa}B$ ligand(RANKL), human macrophage-colony stimulating factor(M-CSF). Tartrate resistant acid phosphatase staining and RT-PCR were performed to know the inhibitory effect on osteoclast differentiation. Reactive oxygen species and actin ring formation were analysed to observe the effect of ARHD. Results: ARE has no cytotoxicity at the concentration of 0.1 $mg/m{\ell}$ or lower. ARE decreased the number of TRAP positive cells in RANKL, M-CSF stimulated BMMs and the gene expression. ARHD has no cytotoxicity at the concentration of 10 ${\mu}g/m{\ell}$ (24, 48hours), 50 ${\mu}g/m{\ell}$ (24 hours). ARHD restrained the synthesis of reactive oxygen species and the formation of actin ring. Conclusions: Achyranthis Radix has the inhibitory effect of osteoclast differentiation and bone resorption. Further studies are needed to treat osteoporosis by Achyranthis Radix.
Objectives : Aconiti Lateralis Preparata Radix (Aconitum Carmichaeli, AC) and Cinnamomi Cortex (Cinnamomi Cortex, CC) have been treated to elderly for kidney yang enhancement in Korean traditional medicine. In this study, the effects of water extract of AC and CC on RANKL (Receptor Activator for Nuclear Factor ${\kappa}B$ Ligand)-induced osteoclast differentiation were evaluated in culture system. Methods : MTT assay was used to evaluate the potential cytotoxicity of AC and CC extracts in bone macrophage marrows (BMMs) stimulated with M-CSF. TRAP (tartrate-resistant acid phosphatase) staining and TRAP activity were performed to know the inhibitory effect on osteoclast differentiation. The protein expression levels of nuclear factors such as activated T cell(NFAT)c1, c-Fos, MAPKs and ${\beta}$-actin in cell lysates treated with AC and CC extracts were analysed by western blotting. Results : AC, CC extracts and their co-administration inhibited significantly RANKL-induced osteoclast differentiation in BMMs in a dose dependent manner without toxicity. Each AC and CC extracts inhibited the phosphorylation of p38. Also, AC and CC extracts, respectively, inhibited the protein expression of c-Fos and NFATc1 more than Co-administration of AC and CC even if all treatments did. It was observed that RANKL-induced degradation of I-${\kappa}B$ is significantly suppressed by all treatments. Conclusions : Taken together, It was concluded that AC and CC have beneficial effect on osteoporosis by inhibition of osteoclast differentiation. Thus, Atractylodis AC and CC could be a treatment option for osteoporosis.
Park, Dongjun;Lee, Hong Gu;Min, Kyoungin;Park, Hyoungkook;Jin, Mu Hyun;Cho, Ho Song
The Korea Journal of Herbology
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v.37
no.5
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pp.1-8
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2022
Objectives : This study aimed to investigate the synergistic effect of combining Cynanchi Wilfordii Radix extract with Humuli Lupuli Flos extract on estrogenic and anti-osteoclastogenic activity. Methods : Estrogenic effect of a mixture of Cynanchi Wilfordii Radix extract and Humuli Lupuli Flos extract (CWHL), Cynanchi Wilfordii Radix extract, Humuli Lupuli Flos extract, caudatin (an active ingredient of Cynanchi wilfordii Radix extract) and 8-prenylnaringenin (an active ingredient of Humuli Lupuli Flos extract) were examined by proliferation E-screen assay and expression of estrogen inducible gene, pS2 via Real Time-PCR (RT-PCR) in MCF-7 estrogen responsive cells. And their estrogenic activities were investigated how to modulate Estrogen receptor 𝛽 by binding affinity assay. Inhibitory effect of CWHL, Cynanchi Wilfordii Radix extract, Humuli Lupuli Flos extract, caudatin and 8-prenylnaringenin on RANKL-induced osteoclast differentiation were tested by TRAP (Tartrate-resistant acid phosphatase) staining in osteoclastogenic RAW 264.7 cells. Results : CWHL, Humuli Lupuli Flos extract and 8-prenylnaringenin accelerated the proliferation of MCF-7 and the expression of pS2 in MCF-7. CWHL, Cynanchi Wilfordii Radix extract, Humuli Lupuli Flos extract, caudatin and 8-prenylnaringenin bind to estrogen receptor 𝛽. CWHL, Cynanchi Wilfordii Radix extract, Humuli Lupuli Flos extract, caudatin and 8-prenylnaringenin inhibited RANKL-induced osteoclastogenesis in osteoclastogenic RAW 264.7. CWHL is more effective for all markers than Cynanchi Wilfordii Radix extract or Humuli Lupuli Flos extract alone. Conclusions : CWHL may a potential therapeutic agent for menopause and osteoporosis as a natural food resource. CWHL as a natural food source has therapeutic potential in cases of menopause and osteoporosis.
Gabriela Leite de Souza;Gabrielle Alves Nunes Freitas;Maria Tereza Hordones Ribeiro;Nelly Xiomara Alvarado Lemus;Carlos Jose Soares;Camilla Christian Gomes Moura
Restorative Dentistry and Endodontics
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v.48
no.2
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pp.21.1-21.15
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2023
Objectives: This study evaluated the effects of Biodentine (BD), Bio-C Repair (BCR), and mineral trioxide aggregate (MTA) plug on the fracture resistance of simulated immature teeth with replacement root resorption (RRR) and in vitro-induced osteoclastogenesis. Materials and Methods: Sixty bovine incisors simulating immature teeth and RRR were divided into 5 groups: BD and BCR groups, with samples completely filled with the respective materials; MTA group, which utilized a 3-mm apical MTA plug; RRR group, which received no root canal filling; and normal periodontal ligament (PL) group, which had no RRR and no root canal filling. All the teeth underwent cycling loading, and compression strength testing was performed using a universal testing machine. RAW 264.7 macrophages were treated with 1:16 extracts of BD, BCR, and MTA containing receptor activator of nuclear factor-kappa B ligand (RANKL) for 5 days. RANKL-induced osteoclast differentiation was assessed by staining with tartrate-resistant acid phosphatase. The fracture load and osteoclast number were analyzed using 1-way ANOVA and Tukey's test (α = 0.05). Results: No significant difference in fracture resistance was observed among the groups (p > 0.05). All materials similarly inhibited osteoclastogenesis (p > 0.05), except for BCR, which led to a lower percentage of osteoclasts than did MTA (p < 0.0001). Conclusions: The treatment options for non-vital immature teeth with RRR did not strengthen the teeth and promoted a similar resistance to fractures in all cases. BD, MTA, and BCR showed inhibitory effects on osteoclast differentiation, with BCR yielding improved results compared to the other materials.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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