Prolonged exposure to solar ultraviolet A (UVA) radiation has been known to cause premature skin aging (photo-aging). UVA radiation generates ROS thereby induce degenerative changes of skin such as degradation of dermal collagen, elastic fibers. Matrix metalloproteinases (MMPs), the proteolytic enzymes have been implicated as a major player in the development of UVA-induced photo-aging. Many studies have been conducted to block the harmful effects of UV radiation on the skin. Recently, we are interested in the availability of fermented red ginseng (FRG) as natural matrix metalloproteinases inhibitors (MMPIs). The efficacy difference between red ginseng and FRG has been compared. Both RG and FRG have no cytotoxic effects below the concentration of $300{\mu}g/ml$. Human dermal fibroblasts (HDFs) were pretreated with FRG or RG for 24h, followed by irradiation of UVA. Then, we measured the intracellular ROS production and the expression of MMP, $IL-1{\beta}$ at the mRNA level. We also examined the intracellular localization of $NF-{\kappa}B$ and MMP-9 on the FRG or RG treated and UVA-irradiated HDFs. FRG decreased the intracellular ROS production elicited by UVA. In addition, FRG decreased the mRNA expression of MMP-3, MMP-9, and $IL-1{\beta}$ more efficiently than RG. Furthermore, FRG suppressed the nuclear localization of $NF-{\kappa}B$, and the expression of MMP-9. Taken together, our results suggest that FRG is promising agents to prevent UVA-induced photo-aging by suppressing MMP expression and inflammation.
Purpose: Among available biomaterials, bioceramics have drawn special interest due to their bioactivity and the possibility of tailoring their composition. The degradation rate and formulation of bioceramics can be altered to mimic the compositions of the mineral phase of bone. The aim of this study was to investigate the bone formation effect of amorphous calcium phosphate glass cement (CPGC) synthesized by a melting and quenching process. Methods: In five male beagle dogs, $4{\times}4$ mm 1-wall intrabony defects were created bilaterally at the mesial or distal aspect of the mandibular second and fourth premolars. Each of the four defects was divided according to graft materials: CPGC with collagen membrane (CM), biphasic calcium phosphate (BCP) with CM, CM alone, or a surgical flap operation only. The dogs were sacrificed 8 weeks post-surgery, and block sections of the defects were collected for histologic and histometric analysis. Results: There were significant differences in bone formation and cementum regeneration between the experimental and control groups. In particular, the CPGC and BCP groups showed greater bone formation than the CM and control groups. Conclusions: In conclusion, CPGC was replaced rapidly with an abundant volume of new bone; CPGC also contributed slightly to regeneration of the periodontal apparatus.
Objective : The main purpose of this study was to determine if Rehmanniae Radix has significant effects on lung fibrosis. Materials and Methods : C57BL/6J mice were devided into three groups. These were the normal group, which were not treated, the control group, given Intratracheal instillation(IT) of Bleomycin, the sample group, given IT of bleomycin and water-extracted Rehmanniae Radix. Animals were sacrificed 14 days after IT treatment. Lung fibrosis was evaluated by analysis of bronchoalveolar larvage(BAL) total WBC, percentage of macrophage, lymphocyte and neutrophil. This was done histologically by semiquantitative histological index(SHT) of lung tissue. Results : The sample group in coparison with control group showed a decrease in the BAL, total WBC, lower percentage of lymphocyte and neutrophil(p<0.05) and correspondingly a lower percentage of macrophage(p<0.01). The Sample group showed a significant decrease of collagen accumulation with respect to the control group in SHI of lung tissue(p<0.01). INF-${\gamma}$ and IL-4 levels in BALF of mice significantly decreased in the control group(p<0.05). Conclusions : Results suggest that Rehmanniae Radix has an anti-imflamatory effect and anti-fibrotic effect on the lungs through decrease of IL-4 and total WBC count for not only macrophage, but also lymphocyte and neutrophil. The degradation of INF-${\gamma}$ calls for research beyond the scope of this study.
Ultraviolet (UV) B irradiation induces the production of matrix metalloproteinases (MMPs), which are responsible for the degradation or synthesis inhibition of collagenous extracellular matrix in connective tissues, causing skin photoaging. In this study, we examined the inhibitory effect of MMP-1 expression of yam extract in tumor necrosis factor-alpha (TNF-${\alpha}$)-stimulated human dermal fibroblast neonatal (HDFn) cell and preventive effect of UVB-induced damage in hairless mice skin. The synthesis of procollagen and the release of MMP-1 in HDFn cells were measured by EIA kit and MMP-1 assay kit, respectively. UVB radiation was applied to the backs of the mice three times a week for 8 weeks. Mice were randomly divided into three groups, and were topical application with the Dioscorea batatas (DB, 6%) or vehicle. Reduction of TNF-${\alpha}$-induced procollagen synthesis was increased by DB (50 ug/ml), which was higher than positive control group (TGF-${\beta}$). Also, pre-treatment of HDFn cells with DB inhibited TNF-${\alpha}$-induced release of MMP-1. In vivo study, we found that preventive effect of DB against UV-induced epidermal thickness. DB suppressed the expression of MMP-3 and MMP-13 induced by UVB irradiation. Our results show that DB have preventive effect of UV-induced skin damage in hairless mice.
Ten Leonid N.;Liu, Qing-Mei;Im Wan-Taek;Aslam Zubair;Lee, Sung-Taik
Journal of Microbiology and Biotechnology
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제16권11호
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pp.1728-1733
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2006
A Gram-negative, strictly aerobic, nonmotile, and nonspore-forming bacterial strain, designated $T5-12^T$, was isolated from compost and characterized using a polyphasic taxonomical approach. The isolate was positive for catalase and oxidase tests. It could degrade DNA, but was negative for degradation of macromolecules such as casein, collagen, starch, chitin, cellulose, and xylan. The DNA G+C content was 36.0 mol%. The predominant isoprenoid quinone was menaquinone 7 (MK-7). The major fatty acids were $iso-C_{15:0}$ (45.6%), $iso-C_{17:0}$ 3OH (17.2%), and summed feature 4 ($C_{16:0}\;{\omega}7c$ and/or $iso-C_{15:0}$ 2OH, 14.9%). Comparative 16S rRNA gene sequence analysis showed that strain $T5-12^T$ fell within the radiation of the cluster comprising members of the genus Sphingobacterium. Strain $T5-12^T$ exhibited lower than 94% of 16S rRNA gene sequence similarity with respect to the type strains of recognized Sphingobacterium species. On the basis of its phenotypic properties and phylogenetic distinctiveness, strain $T5-12^T$ ($=KCTC\;12578^T=LMG\;23401^T=CCUG\;52467^T$) should be classified in the genus Sphingobacterium as the type strain of a novel species, for which the name Sphingobacterium composti sp. novo is proposed.
A saline suspension of Lumbricus rubellus earthworm powder (EWP) was administered to rats (1 g/kg/day) orally for 15 days to evaluate an oral effectiveness for thrombotic disorders. Blood was drawn at 2-day interval after the administration. Several parameters for antithrombotic, anticoagulant and fibrinolytic activities were measured, including platelet aggregation, clotting time, plasmin activity and the levels of FDP (fibrin/fibrinogen degradation products), D-dimer, and t-PA antigen. It did not affect platelet aggregation induced by ADP and collagen but anticoagulant activity (aPTT and TT) was gradually increased to two-folds for the first 5 days of administration and back to normal. Fibrinolytic activity of euglobulin fraction was highest on the 11 th day after the administration. The level of FDP was elevated to be comparable to the positve control$ (5-10 {\mu}g/ml)$ after 9-day treatment. Oral administration of the EWP could also reduce the formation of venous thrombus induced with viper venom. Complete blood count (CBC) profiles were within normal ranges except for a slight increase in white blood cells after the oral administration for 15 days. These results suggested that the EWP may be valuable for the prevention and/or treatment of thrombotic diseases.
An extracellular proteinase of Candida albicans was purified by a combination of 0~75% ammonium sulfate precipitation, DEAE Sepharose Fast Flow ion exchange chromatography, and Sephacryl S-200 HR molecular sieve chromatography. Its mlecular weight was approximately 41 kDa on SDS-PAGE and isoelectric point was 4.4. The enzyme was inhibited by pepstain A. Optimum enzyme activity ranged from pH 2.0 to 3.5 with its maximum at pH 2.5 and a temperature of 45$^{\circ}C$. The addition of divalent cations, $Ca^{2+}$, Zn$^{2+}$ and $Mg^{2+}$, resulted in no significant inhibition of enzymatic activity. However, some inhibitory effects were observed by Fe$^{2+}$, Ag$^{2+}$ and Cu$^{2+}$. With BSA as substrate, an apparent $K_m$ was determined to be 7$\times$10$^{-7}$ M and $K_i$, using pepstatin A as an inhibitor, was 8.05$\times$10$^{-8}$ M. N-terminal amino acid sequence was QAVPVTLXNEQ. Degradation of BSA and fibronectin was shown but not collagen, hemoglobin, immunoglobulin G, or lysozyme. The enzyme preferred peptides with Glu and Leu at the P$_1$ position, but the enzyme activity was highly reduced when the P$_2$ position was phe or pro. This enzyme showed antigenicity against sera of patients with candidiasis.
Kim, Mi Hye;Choi, You Yeon;Lee, Hye Ji;Lee, Haesu;Park, Jung-Chul;Yang, Woong Mo
Journal of Periodontal and Implant Science
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제45권4호
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pp.145-151
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2015
Purpose: The aim of this study was to investigate the therapeutic effects of a herbal formula, PerioH-035, containing Angelica sinensis, steamed Rehmannia glutinosa, Angelica dahurica, Cimicifuga heracleifolia, and Zanthoxylum piperitum on the periodontal breakdown in a well-established ligature-induced periodontitis model in rats. Methods: Sprague-Dawley rats were randomly assigned to 1 of 4 groups: NL (non-ligatured), L (ligatured), P1 (ligatured and treated with 1 mg/mL PerioH-035), P100 (ligatured and treated with 100 mg/mL PerioH-035). Periodontitis was induced by placing a ligature around the mandibular first molars. PerioH-035 was topically applied to both sides of the first molar for 2 weeks. The right side of the mandibles was retrieved for micro-computed tomography (CT) and methylene blue staining to analyze alveolar bone loss. The left side of the mandibles was histologically analyzed by TRAP and H&E staining. The MMP-9 mRNA level in gingival tissue was investigated by RT-PCR. Results: Alveolar bone resorption was significantly reduced in the PerioH-035-treated groups. The number of dense multi-nucleated cells found to be TRAP-positive by staining in the ligatured rats was markedly decreased by PerioH-035 application. In addition, periodontal tissue destruction, especially cementum demineralization, was ameliorated in the P1 and P100 groups. Moreover, gingival tissue from the PerioH-035-treated group showed a decrease in the MMP-9 mRNA level, resulting in recovery of collagen degradation. Conclusions: These results suggest that PerioH-035 has therapeutic effects on periodontitis, and thus, PerioH-035 shows promise as a treatment for periodontitis.
기질 금속단백분해효소(MMP)는 기저막이나 간질성 조직 등에 있는 세포외기질 성분을 분해하여 상처 치유, 태아의 발생, 종양세포의 침윤과 전이 등을 포함하여 조직이 재구성되는 과정에서 생리학적 및 병리학적인 과정 양쪽 모두에 매우 중요한 역할을 한다. 본 연구에서는 MMP-9 유전자의 발현을 억제하는 물질을 천연물에서 탐색하였고, 탐색된 시료 중에서 높은 역가를 가진 낙우송과의 Metasequoia glyptostroboides가 선택되었다. 여러 가지 flavonoid 성분을 가지고 있는 Metasequoia glyptostroboides를 이용하여 4개의 biflavonoid와 2개의 monoflavonoid 구조의 물질을 분리하였고, 이 flavonoid들은 sciadopitysin, isoginkgetin, bilobetin, 2, 3-dihydrohino-kiflavone, luteolin, apigenin으로 정제하여 구조를 밝히고 zymography, WST-1을 이용한 세포독성시험, northern blot 등의 실험을 통하여 각 화합물의 구조적인 특성과 함께 MMP-9 유전자 발현을 억제하는 효과가 있는 것을 확인하였다.
Background: Human skin undergoes distinct changes throughout the aging process, based on both intrinsic and extrinsic factors. In a process called photoaging, UVB irradiation leads to upregulation of matrix metalloproteinase-1, which then causes collagen degradation and premature aging. Mixtures of medicinal plants have traditionally been used as drugs in oriental medicine. Based on the previously reported antioxidant properties of Panax ginseng Meyer and Crataegus pinnatifida, we hypothesized that the mixture of P. ginseng Meyer and C. pinnatifida (GC) would have protective effects against skin aging. Methods: Anti-aging activity was examined both in human dermal fibroblasts under UVB irradiation by using Western blot analysis and in healthy human skin by examining noninvasive measurements. Results: In vitro studies showed that GC improved procollagen type I expression and diminished matrix metalloproteinase-1 secretion. Based on noninvasive measurements, skin roughness values, including total roughness (R1), maximum roughness (R2), smoothness depth and average roughness (R3), and global photodamage scores were improved by GC application. Moreover, GC ameliorated the high values of smoothness depth (R4), which means that GC reduced loss of skin moisture. Conclusion: These results suggest that GC can prevent aging by inhibiting wrinkle formation and increasing moisture in the human skin.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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