• Journal of Periodontal and Implant Science
• /
• 제27권1호
• /
• pp.129-150
• /
• 1997

The purpose of this study was to evaluate the effects of tetracycline(TC}, flurbiprofen, and PDGF-BB loaded biodegradable membranes on the cell-attachment, the activity of loaded PDGF-BB, in vivo release kinetics, and guided bone regenerative potentials. To evaluate the cell attachment to membranes, the number of gingival fibroblasts attached to each membrane(10% TC, 10% flurbiprofen, $200ng/cm^2$ PDGF-BB loaded membranes, drug-unloaded membrane) was counted by coulter counter and the morphologic pattern of attached cells was examined under SEM. To determine whether the activity of loaded PDGF-BB is sustained, the cellular growth and survival rate of gingival fibroblasts was used for both standard PDGF-BB and loaded PDGF-BB. For evaluation of in vivo release kinetics, drug-loaded membranes were implanted on the dorsal skin of the rats. On 1, 3, 7, 10, 14, 21, and 28 days after implantation, the amount of remaining drugs were measured by HPLC assay for TC and flurbiprofen, and by ${\gamma}-scintillation$ counter for $PDGF-BB^{1125}$. For evaluation of guided regenerative potential, the amount of new bone in the calvarial defect(5mm in diameter) of the rat was measured by histomorphometry 1 and 2 weeks after implantation of membranes. The number of cells attached to the PDGF-BB loaded membrane was largest as compared with the other mernbranes.(p< 0.05) The activity of loaded PDGF-BB was not significantly different from the activity of standard PDGF-BB.(p<0.05) After initial burst release of drug during the first 24 hours, drugs were gradually released for 4 weeks. Especially the release rate of PDGF-BB was nearly constant during 4 weeks. PDGF-BB loaded membranes(200, $400ng/cm^2$) were effective in guided bone regeneration as compared with drug-unloaded membrane. These results implicate that drug-loaded biodegradable membranes might be a useful for guided bone regeneration.

• 대한소아치과학회지
• /
• 제30권2호
• /
• pp.217-228
• /
• 2003

뇌와 두개골의 조화로운 성장 발육은 성장 중인 두개골과 이 뼈들을 연결하는 두개봉합부들 그리고 발육중인 뇌사이의 일련의 상호작용에 의해 이루어진다. 두개봉합부의 조기융합으로 알려진 craniosynostosis는 이러한 상호균형적인 관계가 파괴될 때 야기될 수 있다. Bone morphogenetic protein의 하나인 Bmp2는 골 각각의 형태와 골격의 상대적인 비례성을 조절하는데 관여하고 있으며, Bmp의 하부 유전자로 알려져 있는 Msx2 homeobox 유전자의 돌연변이는 Boston-type craniosynostosis를 야기한다 이와 함께 Dlx5 homozygote mutant mouse의 표현형은 두개골 골화의 지연을 포함한 다양한 두개안면의 이상을 나타낸다. 이러한 사실들은 Bmp2, Msx2, Dlx5 유전자들이 두개봉합부의 형태발생과정에 중요하게 작용할 수 있음을 시사하고 있다. Mouse 두개봉합부의 초기형태발생과정에 위 유전자들의 기능을 알아보기 위해, 태생기 동안의 시상봉합부에서의 Bmp2, Msx2, Dlx5 유전자들의 발현양상을 in situ hybridization 방법을 이용하여 분석하였다. Bmp2 mRNA는 osteogenic front에서 강하게 발현되었으며, parietal bone의 골막에서도 관찰되었다. Msx2 mRNA는 시상봉합부의 미분화 간엽조직에서 강하게 발현되었으며, osteogenie front 및 dura mater에서도 관찰되었다. Dlx5 mRNA는 osteogenic front와 parietal bone에서 강하게 발현되었다. 두개봉합부에서의 Bmp signaling의 역할을 알아보기 위해 태생 15.5일 mouse의 두개골을 이용하여 in vitro 실험을 시행하였다. Bmp2-soaked beads를 osteogenic fronts에 올려놓고 48시간 기관배양한 결과 BSA 대조군에 비해 Bmp2 beads 주위 조직의 두께와 세포수가 증가하였으며 Msx2와 Dlx5 유전자들의 발현을 유도하였다. 그러나 FGF2 beads주위로는 이들 유전자들의 발현이 관찰되지 않았다. 이러한 결과들을 종합해 볼 때, Bmp2 유전자는 두개골 성장과 두개봉합부의 초기 형태발생을 조절하는데 중요한 역할을 담당하고 있으며, Bmp signaling은 Msx2, Dlx5 유전자들을 조절함으로써 두개골의 골화와 두개봉합부의 유지에 관여하고 있음을 제시해 주고 있다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
• /
• 제27권4호
• /
• pp.867-882
• /
• 1997

Safflower(Carthamus tinctorius $Linn\acute{e}$ has been traditionally used for the treatment of blood stasis, and Dipsasi Radix has been used as a drug for fracture in Chinese medicine. The purpose of present study was to examine the biologic effects of safflower extract and Disasi radix extracts on the periodontal. ligament cells and osteoblastic cells and on the wound healing of rat calvarial defect. The ethanolic extract of safflower blossom, safflower seed and Dipsasi Radix(125, 250, and 500 ${\mu}g/ml$) were prepared as test group, and PDGF-BB(lOng/ml) and unsafonifiable fraction of Zea Mays L.(125, 250, and 500 ${\mu}g/ml$) were employed as positive control. The effects of each agents on the growth and survival, ALPase activity, expression of PDGF-BB receptor, chemotactic response of PDL cell and ATCC human osteosarcoma MG63 cells in vitro were examined. The tissue regenerative effect of each extracts was evaluated by histomorphometric measuring of newly formed bone on the 8mm defect in rat calvaria after oral administration of 3 different dosages groups : 0.02, 0.1 and 0.35g/kg, per day. It was also employed the same dosages of unsaponifiable fraction of Zea Mays L. as positive controls. Safflower blossom extract, safflower seed extract, and Dipsasi Radix extract stimulate the cellular activity of MG63 cells in concentration range of $125-500{\mu}g/ml$, and safflower bolssom extract and safflower seed extract stimulate also the cellular activity of periodontal ligament cells in concentration range of $250-500{\mu}g/ml$. In activity of ALPase, $250-500{\mu}g/ml$ of safflower blossom extracts showed significant stimulating effects on MG63 cells, and the same concentration range of safflower seed extracts showed significant effect on periodontal ligament cells. In the recovery on PDGF-BB receptor expression which was depressed by $IL-1{\beta}$, $125-250{\mu}g/ml$ of safflower blossom extracts and $250-500{\mu}g/ml$ of safflower seed extracts showed significant increasing effect on MG63 cells, and $500{\mu}g/ml$ of safflower blossom extract and $250-500{\mu}g/ml$ of safflower seed extracts showed significant effect on periodontal ligament cells. In chemotactic response, among all tested group, safflower seed extracts only were chemotactic to MG63 cells and periodontal ligament cells in concentration range of $125-500{\mu}g/ml$. Also in the view of bone regeneration in rat calvarial defect model, the only group that was orally administrated 0.35g/kg, day of safflower seed extract showed significant new bone formation. These results suggested that safflower extracts might have a potential possibilities as an useful drug for adjunct to treatment for regeneration of periodontal defect.

• 구강회복응용과학지
• /
• 제25권3호
• /
• pp.293-306
• /
• 2009

본 연구에서는 알카리 열처리 티타늄 임플란트상에서 백서 태자 두개관 세포의 생물학적 반응을 알아보고자 하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 알카리 열처리 티타니움 표면에서 Ti-6Al-4V 합금 표면에서보다 세포증식도가 유의하게 높았다 (p<0.01). 면역효소 분석에서 interleukin $(IL)-1{\beta}$와 IL-6의 합성은 배양 시간이 길수록 증가하였다. Herbimycin으로 전처치한 경우에는 세포 배양 7일 째에 IL-6의 합성이 유의하게 억제되었다(p<0.01). 알카리인산 분해 효소 활성은 알카리 열처리 임플란트에서 타이타늄, Ti-6Al-4V 합금 표면에서 보다 유의하게 더 높았다 (p<0.001). 유전자 분석에서 알카리 열처리 임플란트에서 배양된 세포들의 alkaline phosphatase, bone sialoprotein, receptor activated nuclear factor ligand 유전자의 발현이 증가하였다. Herbimycin과 SB203580으로 전처치시 $IL-1{\beta}-induced$ IL-6 유전자의 발현이 감소하였다. 이상의 결과는 알카리 열처리된 티타늄 임플란트가 조골세포의 분화를 자극하고 골개조를 촉진시킴을 시사한다.

• International Journal of Oral Biology
• /
• 제31권2호
• /
• pp.53-65
• /
• 2006

Calcium concentration in the bone resorption lacunae is high and is in the mM concentration range. Both osteoblast and osteoclast have calcium sensing receptor in the cell surface, suggesting the regulatory role of high extracellular calcium in bone metabolism. In vitro, high extracellular calcium stimulated osteoclastogenesis in coculture of mouse osteoblasts and bone marrow cells. Therefore we examined the genes that were commonly regulated by both high extracellular calcium and $1,25(OH)_2vitaminD_3(VD3)$ by using mouse oligo 11 K gene chip. In the presence of 10 mM $[Ca^{2+}]e$ or 10 nM VD3, mouse calvarial osteoblasts and bone marrow cells were co-cultured for 4 days when tartrate resistant acid phosphatase-positive multinucleated cells start to appear. Of 11,000 genes examined, the genes commonly regulated both by high extracellular calcium and by VD3 were as follows; 1) the expression of genes which were osteoclast differentiation markers or were associated with osteoclastogenesis were up-regulated both by high extracellular calcium and by VD3; trap, mmp9, car2, ctsk, ckb, atp6b2, tm7sf4, rab7, 2) several chemokine and chemokine receptor genes such as sdf1, scya2, scyb5, scya6, scya8, scya9, and ccr1 were up-regulated both by high extracellular calcium and by VD3, 3) the genes such as mmp1b, mmp3 and c3 which possibly stimulate bone resorption by osteoclast, were commonly up-regulated, 4) the gene such as c1q and msr2 which were related with macrophage function, were commonly down-regulated, 5) the genes which possibly stimulate osteoblast differentiation and/or mineralization of extracellular matrix, were commonly down-regulated; slc8a1, admr, plod2, lox, fosb, 6) the genes which possibly suppress osteoblast differentiation and/or mineralization of extracellular matrix, were commonly up-regulated; s100a4, npr3, mme, 7) the genes such as calponin 1 and tgfbi which possibly suppress osteoblast differentiation and/or mineralization of extracellular matrix, were up-regulated by high extracellular calcium but were down-regulated by VD3. These results suggest that in coculture condition, both high extracellular calcium and VD3 commonly induce osteoclastogenesis but suppress osteoblast differentiation/mineralization by regulating the expression of related genes.

• 대한치과교정학회지
• /
• 제31권6호
• /
• pp.589-600
• /
• 2001

이 연구의 목적은 IGF-I의 골모세포에 대한 직접적 작용효과와 IGF-I이 섬유모세포에 작용된 후 섬유모세포에서 유리된 인자를 포함한 조절 배양액이 골모세포에 어떤 영향을 미치는지에 대해 각각 치주인대 섬유모세포와 치은 섬유모세포를 이용하여 알아본 후, 치조골의 반응을 외적자극과의 사이에서 매개하는 치주인대의 주세포군인 섬유모세포를 통한 IGF-I의 골모세포에 대한 영향을 알아보는 것이다. 이를 위해 치주인대 섬유모세포와 치은 섬유모세포를 6-8주된 백서(Sprague-Dawley rat)에서 채집하고, 골모세포는 태생 21일된 동종백서에서 채집하여 기본배양을 한 후, 각 군을 6군으로 분리하여 $1{\times}10^4$/we11, (1ml/well)세포수로 분주한 골모세포 배양접시에 IGF-I을 1,10,100ng/m1로 각각 농도를 달리하여 그 효과를 알아보았다. 각각의 군은 대조군, IGF-I을 직접 투여한 골모세포 배양군, 치주인대 섬유모세포의 조절배양액을 이용한 골모세포 배양군, IGF-I으로 처리한 치주인대 섬유모세포의 조절배양액을 이용한 골모세포 배양군, 치은 섬유모세포의 조절배양액을 이용한 골모세포 배양군, IGF-I으로 처 리한 치은 섬유모세포의 조절배양액을 이용한 골모세포 배양군이다. 조절배양액은 배양 36시간후(IGF-I 처리후 12시 간 배양 포함) 채집하였고, 마지막으로 IGF-I 및 조절배양액으로 처리한 후에 추가 24시간 배양한 후, Alkaline phoaphatase 활성도, Western blot 을 이용한 BMP발현, MTT를 이용한 세포증식, BCA kit을 이용한 총단백질량 측정, Western blot을 이용한 교원질 합성 계측 및 골결절의 생성을 관찰하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 1 Alkaline phosphatase활성은 10, 100ng/m1의 IGF-I으로 처리한 군과 치주인대 섬유모세포의 조절배양액을 이용한 군, IGF-I으로 처리한 치주인대 섬유모세포의 조절배양액을 이용한 군에서 대조군보다 더 높게 나타났다. 10, 100ng/ml의 IGF-I으로 처리한 치주인대 섬유모세포의 조절배양액을 이용한 실험군에서 유의성 있게 높게 나타났다. 2. 100ng/m1농도의 IGF-I으로 직접 처리한 군에서 골모세포증식이 유의성 있게 증가하였다. 3. 총단백질량은 IGF-I투여와 상관없이 대조군, 실험군 모두 유사하였다. 4. 모든 실험군에서 BMP2,4가 발현되었고, 대조군과 유의한 차이는 없었다. 이상의 결과에서 IGF-I의 투여여부와는 상관없이 치주인대 섬유모세포가 유리하는 물질이 골모세포의 활성을 증가시키는 것으로 나타났으며, IGF-I은 고농도일때만 유의성있게 골모세포 활성을 촉진함을 알 수 있었다. 따라서 이 연구를 통하여 치주인대 섬유모세포가 골모세포활성을 촉진 시키는 작용을 가지고 있음이 확인되었다.

• 대한소아치과학회지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.652-663
• /
• 1999

두개봉합부의 조기융합으로 알려진 Craniosynostosis는 두개봉합부 주위 조직들 사이의 조화로운 상호작용이 파괴되었을 때 야기될 수 있다. 흥미롭게도 FGF receptor들, 특히 FGFR2의 point mutation은 여러 가지 형태의 craniosynostosis 증후군과 연관되어 있어, FGFR가 두개봉합부를 포함한 두개골 성장발달과정에 중요한 유전자임을 시사하고 있다. Mouse 두개봉합부의 초기형태발생시 FGFR 유전자들의 기능을 알아보기위해, in situ hybridization 방법을 이용하여 FGFR2(BEK) 및 골아세포분화의 초기표지자인 osteopontin이, 태생기(E15-18)에서 출생후(P1-P3)까지, 두개골의 시상봉합부에서의 발현양상을 조사하였다. FGFR2(BEK)은 osteogenic fronts에 강하게 발현되었으며, osteopontin은 parietal bone의 exo-, endocranial부위에서 발현되었으나, parietal bone의 성장가장자리인 osteogenic front에서는 관찰되지 않았다. 두개봉합부에서의 FGF-mediated FGFR signaling의 역할을 좀더 심도깊게 조사하기위해 E15.5 mouse의 두개골을 이용하여 in vitro 실험을 시행하였다. 흥미롭게도 osteogenic fronts 및 시상봉합부의 간엽조직 중앙에 FGF2-soaked beads를 점적하여 36시간 기관배양한 결과, bead주위 조직들의 두께 및 세포수가 증가되었으며, osteogenic fronts 상에 FGF4 beads를 올려놓은 경우, 시상두개봉합부 중앙에 점적된 FGF4 beads나 BSA control beads에 비해, 골성장이 촉진되어 시상두개봉합부의 부분적인 소멸을 관찰할 수 있었다. 이와 더불어 FGF2 beads는 osteopontin 및 Msx1 유전자의 발현을 유도하였다. 이 결과들을 종합해 볼 때, FGF-mediated FGFR signaling이 발육중인 두개골과 두개봉합부에서 세포의 증식과 분화의 균형을 조절하는데 중요한 역할을 담당하고 있음을 시사해주고 있으며, 이 과정중 FGF signaling이 osteopontin 및 Msx1 유전자의 발현을 조절하므로써 막내골성장 및 두개봉합부의 유지기전에 기여할 것으로 사료된다.