• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제65권2호
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• pp.204-214
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• 2022

Objective : Osteoporosis result from age-related decline in the number of osteoblast progenitors in the bone marrow. Probiotics have beneficial effects on the host, when administered in appropriate amounts. This study investigated the effects of probiotics expressing specific genes, especially the effects of genetically modified bone morphogenetic protein (BMP)-2-expressing Lactobacillus plantarum CJNU 3003 (LP) on ovariectomized rats. Methods : Twenty-eight female Wistar rats (250-300 g, 12 weeks old) were divided into four groups : the sham (control), the ovariectomy (OVX)-induced osteoporosis group (OVX), the OVX and LP (OVX/LP), OVX and genetically modified BMP-2-expressing LP (OVX/LP with BMP) groups. The three groups underwent bilateral OVX and two of these groups were administered two different types of LP via oral gavage daily. At 16 weeks post-OVX, blood was collected from the heart and the bilateral tibiae were extracted and were scanned by ex-vivo micro-computed tomography and stained with hematoxylin-and-eosin (H&E) and Masson's trichrome stain for pathological assessment. The serum levels of osteocalcin (OC), rat C-telopeptide of type I collagen (CTX-I), BMP-2, and receptor activator of nuclear factor-ĸB ligand (RANKL) were measured. Results : The 3D-micro-computed tomography images showed that the trabecular structure in the OVX/LP with BMP group was maintained compared with OVX and OVX/LP groups. No significant differences were detected in trabecular thickness (Tb.Th) between control and OVX/LP with BMP groups (p>0.05). Furthermore, a tendency toward increased BMD, trabecular bone volume, Tb.Th, and trabecular number and decreased trabecular separation was found in rats in the OVX/LP with BMP groups when compared with the OVX and OVX/LP groups (p>0.05). The H&E and Masson's trichrome stained sections showed a thicker trabecular bone in the OVX/LP with BMP group compared with the OVX and OVX/LP groups. There was no difference in serum levels of OC, CTX and RANKL control and OVX/LP with BMP groups (p>0.05). In contrast, significant differences were found in OC and CTX-1 levels between the OVX and OVX/LP with BMP groups (p<0.05). Conclusion : Our results showed that the expression of genetically modified BMP-2 showed inhibition effect for bone loss in a rat model of osteoporosis.

• BMB Reports
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• 제55권6호
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• pp.275-280
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• 2022

The treatment of atopic dermatitis (AD) is challenging due to its complex etiology. From epidermal disruption to chronic inflammation, various cells and inflammatory pathways contribute to the progression of AD. As with immunosuppressants, general inhibition of inflammatory pathways can be effective, but this approach is not suitable for long-term treatment due to its side effects. This study aimed to identify a plant extract (PE) with anti-inflammatory effects on multiple cell types involved in AD development and provide relevant mechanistic evidence. Degranulation was measured in RBL-2H3 cells to screen 30 PEs native to South Korea. To investigate the anti-inflammatory effects of Parasenecio auriculatus var. matsumurana Nakai extract (PAE) in AD, production of cytokines and nitric oxide, activation status of FcεRI and TLR4 signaling, cell-cell junction, and cell viability were evaluated using qRT-PCR, western blotting, confocal microscopy, Griess system, and an MTT assay in RBL-2H3, HEK293, RAW264.7, and HaCaT cells. For in vivo experiments, a DNCBinduced AD mouse model was constructed, and hematoxylin and eosin, periodic acid-Schiff, toluidine blue, and F4/80-staining were performed. The chemical constituents of PAE were analyzed by HPLC-MS. By measuring the anti-degranulation effects of 30 PEs in RBL-2H3 cells, we found that Paeonia lactiflora Pall., PA, and Rehmannia glutinosa (Gaertn.) Libosch. ex Steud. show an inhibitory activity of more than 50%. Of these, PAE most dramatically and consistently suppressed cytokine expression, including IL-4, IL-9, IL-13, and TNF-α. PAE potently inhibited FcεRI signaling, which mechanistically supports its basophil-stabilizing effects, and PAE downregulated cytokines and NO production in macrophages via perturbation of toll-like receptor signaling. Moreover, PAE suppressed cytokine production in keratinocytes and upregulated the expression of tight junction molecules ZO-1 and occludin. In a DNCB-induced AD mouse model, the topical application of PAE significantly improved atopic index scores, immune cell infiltration, cytokine expression, abnormal activation of signaling molecules in FcεRI and TLR signaling, and damaged skin structure compared with dexamethasone. The anti-inflammatory effect of PAE was mainly due to integerrimine. Our findings suggest that PAE could potently inhibit multi-inflammatory cells involved in AD development, synergistically block the propagation of inflammatory responses, and thus alleviate AD symptoms.

• The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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• 제28권3호
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• pp.209-217
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• 2024

In addition to cellular damage, ischemia-reperfusion (IR) injury induces substantial damage to the mitochondria and endoplasmic reticulum. In this study, we sought to determine whether impaired mitochondrial function owing to IR could be restored by transplanting mitochondria into the heart under ex vivo IR states. Additionally, we aimed to provide preliminary results to inform therapeutic options for ischemic heart disease (IHD). Healthy mitochondria isolated from autologous gluteus maximus muscle were transplanted into the hearts of Sprague-Dawley rats damaged by IR using the Langendorff system, and the heart rate and oxygen consumption capacity of the mitochondria were measured to confirm whether heart function was restored. In addition, relative expression levels were measured to identify the genes related to IR injury. Mitochondrial oxygen consumption capacity was found to be lower in the IR group than in the group that underwent mitochondrial transplantation after IR injury (p < 0.05), and the control group showed a tendency toward increased oxygen consumption capacity compared with the IR group. Among the genes related to fatty acid metabolism, Cpt1b (p < 0.05) and Fads1 (p < 0.01) showed significant expression in the following order: IR group, IR + transplantation group, and control group. These results suggest that mitochondrial transplantation protects the heart from IR damage and may be feasible as a therapeutic option for IHD.

• IMMUNE NETWORK
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• 제22권5호
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• pp.40.1-40.24
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• 2022

Mesenchymal stem cells (MSCs) are attractive alternatives to conventional anti-asthmatic drugs for severe asthma. Mechanisms underlying the anti-asthmatic effects of MSCs have not yet been elucidated. This study evaluated the anti-asthmatic effects of intravenously administered MSCs, focusing on macrophages and monocytes. Seven-week-old transgenic (Tg) mice with lung-specific overexpression of IL-13 were used to simulate chronic asthma. MSCs were intravenously administered four days before sampling. We examined changes in immune cell subpopulations, gene expression, and histological phenotypes. IL-13 Tg mice exhibited diverse features of chronic asthma, including severe type 2 inflammation, airway fibrosis, and mucus metaplasia. Intravenous administration of MSCs attenuated these asthmatic features just four days after a single treatment. MSC treatment significantly reduced SiglecF^-CD11c^-CD11b⁺ monocyte-derived macrophages (MoMs) and inhibited the polarization of MoMs into M2 macrophages, especially M2a and M2c. Furthermore, MSCs downregulated the excessive accumulation of Ly6c^- monocytes in the lungs. While an intravenous adoptive transfer of Ly6c^- monocytes promoted the infiltration of MoM and Th2 inflammation, that of MSC-exposed Ly6c^- monocytes did not. Ex vivo Ly6c^- MoMs upregulated M2-related genes, which were reduced by MSC treatment. Molecules secreted by Ly6c^- MoMs from IL-13 Tg mice lungs upregulated the expression of fibrosis-related genes in fibroblasts, which were also suppressed by MSC treatment. In conclusion, intravenously administered MSCs attenuate asthma phenotypes of chronic asthma by modulating macrophages. Identifying M2 macrophage subtypes revealed that exposure to MSCs transforms the phenotype and function of macrophages. We suggest that Ly6c^- monocytes could be a therapeutic target for asthma management.

• 대한핵의학회지
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• 제34권6호
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• pp.478-486
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• 2000

목적: 조직 검사에서 유방암으로 확진된 환자 15명 (평균 연령 50.4세)을 대상으로 수술 전에 시행한 유방림프신티그라피(lymphoscintigraphy)와 수술 중 감마프로우브를 이용하여, 림프관 유입형태 및 전초림프절(sentinel lymph node)을 찾아, 전초 및 액와림프절을 각각 절제, 생검하여, 전초 림프절의 림프신티그라피 발현율, 전초림프절 전이와 액와림프절 전이의 상관 관계 등을 보고자 하였다. 대상 및 방법: 환자의 임상병기는 병기 I-II 이었고, 4례에서 액와림프절이 촉지되었다. 침습성 관암 13명, 수질암 및 포도당 풍부암이 각각 1명씩이었다. 유방림프신티그라피는 다음과 같이 시행하였다. 방사성의약품 Tc-99m antimony sulfide colloid $30{\sim}37MBq$을 총 0.4 ml 용량으로 만들어, 원발 종괴에서 $2{\sim}3mm$ 떨어진 위치의 12, 3, 6, 9시 방향에 각각 0.1 ml를 피내 주사하고 약 2분 동안 마사지하였다. 저에너지, 고해상도 평행 조준기를 이용하여 초기 동적 영상(10 sec/frame)을 10분간 시행하였으며, 이어서 5분 간격으로 $30{\sim}60$분에 걸쳐 초기 정적영상을 얻었고, 주사 후 2시간에 지연영상을 획득하였으며, 각각의 영상을 비교하여 전초림프절과 유입 림프관을 확인하였다. 유방림프신티그라피검사가 끝나면 즉시 수술실로 옮겨 전초림프절이라고 판독된 부위를 감마프로우브로 찾아 림프절의 계수와 배후 방사능을 측정하였고, 이 부위를 절개하여 조직을 떼어내 표지하고 생검하였으며, 그 외에 배후 방사능보다 높은 계수를 보인 부위가 있으면 따로 표지하여 조직 검사를 하였다. 모든 환자에서 원발 종양의 절제술과 액와림프절 절제술을 시행하였다. 결과: 전체 환자 15명 가운데 14명에서 유방림프신티그라피 및 수술 중 감마 프로우브로 전초림프절이 발견되었다(전초 림프절 검출율: 93.3%). 유방림프신티그라피로 발견된 평균 전초림프절수는 $2.47{\pm}2.00$개였으며, 감마프로우브를 이용하여 수술로 절제된 평균 전초림프절 수는 $2.36{\pm}1.96$개였다. 초기 동적 유방림프신티그라피에서 전초림프절로 유입되는 림프관이 총 15명 중 3명에서 관찰 할 수 있었으며(20%), 3명에서는 전초림프절이 2시간 지연 영상에서만 발견되었다(20%). 유방림프신티그라피에서 전초림프절이 나타난 시간은 평균 $33.4{\pm}48.4$분이었다. 전초림프절의 조직 생검 결과 14명 가운데 7명의 전초림프절에서 전이 소견이 관찰되었고(50%), 이 중 5명 환자의 액외림프절에서 전이가 보였다(예민도: 71.2%). 그러나 전초림프절에 전이가 있었던 7명 가운데 2명은 액와림프절에서 전이 소견은 관찰되지 않았다. 전초림프절에 전이가 없었던 7명 환자에서는 모두 액와림프절에서도 전이 소견을 관찰 할 수 없었다(특이도: 100%). 유방림프신티그라피 및 수술 중 감마프로우브로 전초림프절을 발견 할 수 없었던 1명에서 액와절제술 후 액와림프절 조직에서 림프절에 전이가 관찰되었다. 결론: 따라서 유방암 환자에서 유방림프신티그라피와 수술 중 감마프로우브를 이용한 전초림프절 생검은 액와림프절 전이 평가에 있어 높은 예민도와 특이도를 나타내므로 불필요한 액와림프절 절제술을 줄이는데 도움이 될 것이다.

• 원예과학기술지
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• 제33권2호
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• pp.283-291
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• 2015

본 연구는 고흥과 제주도로부터 수확된 유자의 수확시기에 따른 과실의 품질 변화를 규명하고자 하였다. 8월부터 12월까지 매월 1일 수확된 유자 과실을 사용하여 유자의 크기, 중량, 과형지수, 당도, 수분함량등 외관적 특징과 총 페놀함량, 항산화 활성 그리고 감귤류의 대표 플라보노이드 성분인 나린진과 헤스페리딘의 함량을 각각 측정하였다. 고흥과 제주도로부터 수확된 과실의 외관적 특징을 비교할 때 8월 9월에 수확된 유자는 초록색을 띄며 수확시기가 지날수록 노란색으로 변하면서 성숙되었고 수확적기인 11월과 12월에는 진한 노란색을 띄었다. 제주도 유자가 고흥 유자에 비해 다소 크나 유의적인 차이는 크게 없었으며. 수확시기에 따른 구형지수는 점차 감소하여 구형에서 타원형으로 변하였고 당도는 증가하였다. 총 페놀화합물의 함량은 제주도 유자가 고흥 유자에 비해 다소 높은 함량을 보였으며, 8월에 수확한 어린숙기의 유자의 총 페놀화합물 함량은 수확적기인 11월, 12월 유자 보다 높은 수준의 함량을 보였으며 산지에 따라 10월까지 점차적으로 감소하다 다시 증가하는 경향을 보였다. 산지별, 수확시기에 따른 항산화 활성은 총 페놀화합물 함량과 비슷한 경향을 보였으며 8월 수확한 미숙 유자의 항산화 활성은 높은 수준의 활성을 보였으며 산지에 따라 10월과 11월까지 감소하다 다시 증가하는 경향을 보였다. 나린진과 헤스페리딘 함량 또한 제주도 유자가 고흥유자에 비해 다소 높은 함량을 보였으며 8월 수확한 미성숙과의 유자는 높은 수준의 함량을 보였으며 수확시기에 따라 현저하게 감소하였고 수확적기인 11월과 12월은 유의적인 차이 없이 거의 비슷한 함량을 보였다. 본 연구 결과로 보아, 미성숙과에서 식물체에 존재하는 많은 페놀성 물질과, 플라보노이드 성분을 다량 함유하며 강한 항산화 효과가 있어 다양한 생리활성을 기대할 수 있을 뿐 아니라 이를 다양하게 활용한다면 여러 질병의 예방 효과가 있을 것으로 사료된다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제45권2호
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• pp.247-255
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• 2002

목 적 : 태아 간세포는 면역학적으로 미숙하여 이식에 따른 거부반응이 잘 일어나지 않으므로 조혈모세포 이식, 특히 자궁내 이식의 좋은 공여세포로 이용할 수 있으나 아직 국내에서는 이를 위한 기초연구가 미미한 실정이다. 연구자는 태아 간 단핵세포를 이용하여 면역조직학적 염색과 체외배양 결과를 분석하여 태아 간의 거핵구 집락형성과 관련된 기초자료를 마련하고자 이 연구를 시행하였다. 방 법: 임신중절시 수집한 태아 간조직과 특발성 혈소판 감소성 자반증 및 범혈구 감소증 환아의 골수에서 단핵세포를 분리한 후 $MegaCult^{TM}-C$ 배지에서 12일간 배양 후 성장인자 첨가에 따른 거핵구 집락형성을 관찰하였고, 5일간의 Flask 배양 후 유세포 분석기를 이용하여 CD34, CD41 양성세포를 측정하였으며, methylcellulose 배지를 이용하여 $37^{\circ}C$ 5% $CO_2$ 배양기에서 배양한 후 제 7일과 14일에 성장인자 첨가에 따른 CFU-GM 집락 수를 조사하였다. 결 과 : 태아 간의 단핵세포 수는 재태주령 11주에 비해서 19주에서 더 많았으며 세포생존율은 $91.2{\pm}3.4%$였다. $MegaCult^{TM}-C$ kit를 이용하여 12일간 배양시 재태주령 11주의 태아 간이 19주에 비해서 거핵구 집락 수가 많았고, 4례 모두 성장인자의 첨가에 따른 집락증폭의 상승효과는 없었으며 배양 후 형성된 거핵구 집락 수는 태아 간, 특발성 혈소판 감소성 자반증 환아의 골수, 범혈구 감소증 환아의 골수 순이었다. 거핵구 집락 중 순수집락 수는 태아 간이 특발성 혈소판 감소성 자반증 및 범혈구 감소증 환아의 골수에 비해서 유의하게 높았으며, 순수집락 중 large CFU-Mk의 비율은 태아 간이 특발성 혈소판 감소성 자반증 및 범혈구 감소증 환아의 골수에 비해서 높았으나 유의성은 보이지 않았다. 태아 간 단핵세포를 5일간 flask 배양한 후 CD34 양성세포의 발현율은 증가하였으나 성장인자의 첨가에 따른 집락증폭의 상승효과는 TPO 투여군에서만 있었고, CD41 양성세포의 발현율 역시 배양 후 증가하였으나 성장인자 첨가군에 비해서 대조군의 발현율이 너무 높은 결과를 보였다. Methylcellulose 배지를 이용한 단핵세포 배양에서 CFU-GM 집락 수는 태아 간의 경우 배양 7일에 비하여 14일에 감소하였고, 성장인자의 첨가에 따른 집락증폭의 상승효과는 태아 간에서는 모든 군에서 보였으나 특발성 혈소판 감소성 자반증에서는 GM-CSF 투여군에서만 있었으며 범혈구 감소증 환아의 골수에서는 없었다. 결 론: $MegaCult^{TM}-C$ 배지를 이용하여 태아 간세포를 배양하고 면역조직학적 염색으로 거핵구 집락형성을 성공적으로 관찰하였으며, 태아 간에서 얻은 거핵구 집락이 특발성 혈소판 감소성 자반증 및 범혈구 감소증 환아의 골수에서 얻은 집락에 비하여 집락수나 순수집락의 분포, 집락의 크기 등에서 우수한 것으로 나타났으나 태아 간 조혈모세포 이식의 실제적인 임상적용을 위해서는 체계적인 더 많은 연구가 필요할 것으로 생각된다.

• 한국자원식물학회지
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• 제23권5호
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• pp.415-422
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• 2010

홍삼은 인삼을 증숙하는 과정에서 생겨나는 화학적으로 변화된 생리활성물질들에 의해 인삼과 차별화된 효과를 보여준다. 또한 홍삼은 장내미생물의 생물학적 전환에 의해 변화되어 생체내 약리활성을 보이는데, 이는 개인의 장내 미생물의 분포 차이에 의해 약리작용의 차이를 보일 수 있다. 최근 이 같은 차이를 극복하기 위해 인위적으로 장내미생물에 의해 사전 발효시킨 발효홍삼은 홍삼과 다른 성분량의 차이를 보임으로써 독특한 약리작용을 보인다고 알려져 있다. 이에 본 연구는 홍삼과 발효홍삼의 추출물이 알러지 및 염증반응에 끼치는 영향에 대해 알아보기 위해 비만세포의 탈과립 과정에서 분비되는 $\beta$-hexosaminidase 분비량 비교, 염증매개 세포부착물질인 ICAM-1 발현비교, 생쥐림프구의 증식능, 각질형성세포 증식능을 상호 비교하였다. 실험결과 홍삼은 1, $10\;{\mu}g/ml$에서 $\beta$-hexosaminidase 분비량 억제 및 ICAM-1 발현 억제 조절 효과를 나타내었으며, 발효 홍삼은 모든 농도에서 유의적인 억제 효과를 나타내었다. 그러므로 홍삼과 발효홍삼에서는 모두 항알러지 및 항염증 효과가 있다고 사료된다. 그러나 LPS에 의한 B세포의 증식능에서 홍삼 $1\;{\mu}g/ml$은 증가효과를 발효홍삼에서는 $100\;{\mu}g/ml$에서 억제효과를 나타내었고, ConA에 의한 T세포의 증식능에서는 홍삼 $100\;{\mu}g/ml$에서 증가효과를 발효홍삼 $100\;{\mu}g/ml$에서는 억제효과를 나타냄으로써 림프구 증식능에 관한 실험에서는 두 추출물간에 상반된 효과를 나타내었다. HaCaT세포를 이용한 각질형성세포 증식능에서는 발효홍삼 1, $10\;{\mu}g/ml$에서만 효과를 나타내었다. 이러한 결과를 종합해 볼 때, 홍삼과 발효홍삼에 존재하는 성분량의 변화에 따라 그 효능에서 차이를 나타내고 있는 것으로 사료되며, 홍삼 및 발효홍삼의 고농도 $100\;{\mu}g/ml$에서는 저농도와는 다른 효과를 보이는 경향을 나타내고 있으므로 홍삼 및 발효홍삼의 사용에 있어 적절한 적응증과 주성분의 검증 및 유효 농도에 대한 연구가 더욱 필요하다고 판단된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제54권5호
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• pp.542-550
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• 2003

배경 : 스테로이드는 그 뛰어난 염증억제 효과로 여러 만성 염증성질환의 치료제로 널리 쓰이고 있다. 최근 스테로이드의 염증억제의 기전이 I${\kappa}B$의 전사를 증가시키고, 활성화된 NF-${\kappa}B$를 억제시키는 것으로 밝혀졌다. 그러나 대부분의 연구가 세포주에 스테로이드 처치를 한 후 이루어진 것이어서 본 연구에서는 인체에 직접 스테로이드를 투여한 후, 스테로이드가 NF-${\kappa}B$ 에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 방법 : 건강한 자원자 5명을 대상으로 prednisolone을 0.5mg/kg/d의 용량으로 7일간 투여하였고 투여 전과 후에 각각 말초혈액 단핵구를 추출하여 이를 자극하지 않은 군(baseline), IL-$1{\beta}$, LPS, TNF로 자극한 군으로 나누어 $I{\kappa}B{\alpha}$에 대한 western blot을 시행하였다. 또한 투여 전후에 얻은 말초단핵구를 각각 LPS로 자극하고 EMSA를 시행하였다. 결과 : 5명중 3명에서는 $I{\kappa}B{\alpha}$의 기저발현에 차이가 없었으나, 나머지 2명에서는 스테로이드 투여 후 $I{\kappa}B{\alpha}$의 기저발현이 증가하였다. 5명 모두에서 스테로이드 투여 후에 외부자극에 의한 $I{\kappa}B{\alpha}$의 분해가 억제되었으며, EMSA로 NF-${\kappa}B$의 DNA 결합능이 감소하는 것을 확인하였다. 결론 : 스테로이드의 항염증효과는 $I{\kappa}B{\alpha}$의 기저발현의 증가, NF-${\kappa}B$ 의 DNA 결합능 감소, 그리고 자극 에 의한 $I{\kappa}B{\alpha}$ 분해의 억제에 의한다.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제41권2호
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• pp.91-97
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• 2016

Objectives: The purpose of this ex vivo study was to compare the antifungal activity of a synthetic peptide consisting of 15 amino acids at the C-terminus of human ${\beta}$-defensin 3 (HBD3-C15) with calcium hydroxide (CH) and Nystatin (Nys) against Candida albicans (C. albicans) biofilm. Materials and Methods: C. albicans were grown on cover glass bottom dishes or human dentin disks for 48 hr, and then treated with HBD3-C15 (0, 12.5, 25, 50, 100, 150, 200, and $300{\mu}g/mL$), CH ($100{\mu}g/mL$), and Nys ($20{\mu}g/mL$) for 7 days at $37^{\circ}C$. On cover glass, live and dead cells in the biomass were measured by the FilmTracer Biofilm viability assay, and observed by confocal laser scanning microscopy (CLSM). On dentin, normal, diminished and ruptured cells were observed by field-emission scanning electron microscopy (FE-SEM). The results were subjected to a two-tailed t-test, a one way analysis variance and a post hoc test at a significance level of p = 0.05. Results: C. albicans survival on dentin was inhibited by HBD3-C15 in a dose-dependent manner. There were fewer aggregations of C. albicans in the groups of Nys and HBD3-C15 (${\geq}100{\mu}g/mL$). CLSM showed C. albicans survival was reduced by HBD3-C15 in a dose dependent manner. Nys and HBD3-C15 (${\geq}100{\mu}g/mL$) showed significant fungicidal activity compared to CH group (p < 0.05). Conclusions: Synthetic HBD3-C15 peptide (${\geq}100{\mu}g/mL$) and Nys exhibited significantly higher antifungal activity than CH against C. albicans by inhibiting cell survival and biofilm.