• Journal of Ginseng Research
• /
• 제39권1호
• /
• pp.54-60
• /
• 2015

Background: The present study was designed to prepare and find the optimum active preparation or fraction from Korea Red Ginseng inhibiting matrix metalloproteinase-13 (MMP-13) expression, because MMP-13 is a pivotal enzyme to degrade the collagen matrix of the joint cartilage. Methods: From total red ginseng ethanol extract, n-BuOH fraction (total ginsenoside-enriched fraction), ginsenoside diol-type-enriched fraction (GDF), and ginsenoside triol-type-enriched fraction (GTF) were prepared, and ginsenoside diol type-/F4-enriched fraction (GDF/F4) was obtained from Panax ginseng leaf extract. Results: The n-BuOH fraction, GDF, and GDF/F4 clearly inhibited MMP-13 expression compared to interleukin-$1{\beta}$-treated SW1353 cells (human chondrosarcoma), whereas the total extract and ginsenoside diol-type-enriched fraction did not. In particular, GDF/F4, the most effective inhibitor, blocked the activation of p38 mitogen-activated protein kinase (p38 MAPK), c-Jun-activated protein kinase (JNK), and signal transducer and activator of transcription-1/2 (STAT-1/2) among the signal transcription pathways involved. Further, GDF/F4 also inhibited the glycosaminoglycan release from interleukin-$1{\alpha}$-treated rabbit cartilage culture (30.6% inhibition at $30{\mu}g/mL$). Conclusion: Some preparations from Korean Red Ginseng and ginseng leaves, particularly GDF/F4, may possess the protective activity against cartilage degradation in joint disorders, and may have potential as new therapeutic agents.

• Biomolecules & Therapeutics
• /
• 제29권5호
• /
• pp.536-544
• /
• 2021

5-amino salicylic acid (5-ASA) is a standard therapy for the treatment of mild to moderate forms of inflammatory bowel diseases (IBD) whereas more severe forms involve the use of steroids and immunosuppressive drugs. Hyaluronic acid (HA) is a naturally occurring non-sulfated glycosaminoglycan that has shown epithelium protective effects in experimental colitis recently. In this study, both 5-ASA (30 mg/kg) and HA (15 mg/kg or 30 mg/kg) were administered rectally and investigated for their potential complementary therapeutic effects in moderate or severe murine colitis models. Intrarectal treatment of moderate and severe colitis with 5-ASA alone or HA alone at a dose of 30 mg/kg led to a significant decrease in clinical activity and histology scores, myeloperoxidase activity (MPO), TNF-α, IL-6 and IL-1β in colitis mice compared to untreated animals. The combination of HA (30 mg/kg) and 5-ASA in severe colitis led to a significant improvement of colitis compared to 5-ASA alone. Combined rectal therapy with HA and 5-ASA could be a treatment alternative for severe cases of IBD as it was the only treatment tested that was not significantly different from the healthy control group. This study further underlines the benefit of searching for yet unexplored drug combinations that show therapeutic potential in IBD without the need of designing completely new drug entities.

• Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
• /
• 제47권6호
• /
• pp.454-464
• /
• 2021

Objectives: This study aimed to investigate the in vitro osteoinductivity of the combination of bone morphogenetic protein-2 (BMP-2) and nanohydroxyapatite (nHAp) and the in vivo effects of implants coated with nHAp/BMP-2. Materials and Methods: To evaluate the in vitro efficacy of nHAp/BMP-2 on bone formation, bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSCs) were seeded onto titanium disks coated with collagen (Col), Col/nHAp, or Col/nHAp/BMP-2. Protein levels were determined by a biochemical assay and reverse transcriptase-polymerase chain reaction. Stem cell differentiation was analyzed by flow cytometry. For in vivo studies with mice, Col, Col/nHAp, and Col/nHAp/BMP-2 were injected in subcutaneous pockets. Titanium implants or implants coated with Col/nHAp/BMP-2 were placed bilaterally on rabbit tibias and evaluated for 4 weeks. Results: In the in vitro study, BM-MSCs on Col/nHAp/BMP-2 showed reduced levels of CD73, CD90, and CD105 and increased levels of glycosaminoglycan, osteopontin, and alkaline phosphatase activity. After 4 weeks, the Col/nHAp/BMP-2 implant showed greater bone formation than the control (P=0.07), while no differences were observed in bone implant contact and removal torque. Conclusion: These results suggest that a combination of BMP-2 and an nHAp carrier would activate osseointegration on dental implant surfaces.

• BMB Reports
• /
• 제55권5호
• /
• pp.205-212
• /
• 2022

Interstitial cystitis/bladder pain syndrome (IC/BPS) is a debilitating chronic disorder characterized by suprapubic pain and urinary symptoms such as urgency, nocturia, and frequency. The prevalence of IC/BPS is increasing as diagnostic criteria become more comprehensive. Conventional pharmacotherapy against IC/BPS has shown suboptimal effects, and consequently, patients with end-stage IC/BPS are subjected to surgery. The novel treatment strategies should have two main functions, anti-inflammatory action and the regeneration of glycosaminoglycan and urothelium layers. Stem cell therapy has been shown to have dual functions. Mesenchymal stem cells (MSCs) are a promising therapeutic option for IC/BPS, but they come with several shortcomings, such as immune activation and tumorigenicity. MSC-derived extracellular vesicles (MSC-EVs) hold numerous therapeutic cargos and are thus a viable cell-free therapeutic option. In this review, we provide a brief overview of IC/BPS pathophysiology and limitations of the MSC-based therapies. Then we provide a detailed explanation and discussion of therapeutic applications of EVs in IC/BPS as well as the possible mechanisms. We believe our review will give an insight into the strengths and drawbacks of EV-mediated IC/BPS therapy and will provide a basis for further development.

• Journal of Genetic Medicine
• /
• 제19권1호
• /
• pp.32-37
• /
• 2022

Mucopolysaccharidosis type VI (MPS VI) is an autosomal recessive lysosomal disorder caused by the deficiency of arylsulfatase B due to mutations in the ARSB gene. Here, we report the case of a Korean female with a novel variant of MPS VI. A Korean female aged 5 years and 8 months, who is the only child of a healthy non-consanguineous Korean couple, presented at our hospital for severe short stature. She had a medical history of umbilical hernia and recurrent otitis media. Her symptoms included snoring and mouth breathing. Subtle dysmorphic features, including mild coarse face, joint contracture, hepatomegaly, and limited range of joint motion, were identified. Radiography revealed deformities, suggesting skeletal dysplasia. Growth hormone (GH) provocation tests revealed complete GH deficiency. Targeted exome sequencing revealed compound heterozygous mutations in the ARSB genes c.512G>A (p.Gly171Asp; a pathogenic variant inherited from her father) and c.1157C>T (p.Ser386Phe; a novel variant inherited from her mother in familial genetic testing). Quantitative tests revealed increased urine glycosaminoglycan (GAG) levels and decreased enzyme activity of arylsulfatase B. While on enzyme replacement therapy and GH therapy, her height increased drastically; her coarse face, joint contracture, snoring, and obstructive sleep apnea improved; urine GAG decreased; and left ventricular mass index was remarkably decreased. We report a novel variant-c.1157C>T (p.Ser386Phe)-of the ARSB gene in a patient with MPS VI; these findings will expand our knowledge of its clinical spectrum and molecular mechanisms.

• Fisheries and Aquatic Sciences
• /
• 제26권9호
• /
• pp.535-547
• /
• 2023

Sea cucumbers (Holothuria scabra), also known as beche-de-mer, are highly valued as a luxurious food item and have been utilized as a traditional tonic food in various Asian countries for centuries. The body walls of sea cucumbers are the main edible part, which are primarily composed of glycosaminoglycan (GAG). The rehydration of dried sea cucumber is a crucial step prior to further processing. The aim of this study was to assess the impact of ultrasound-assisted rehydration (UAR) on the quality of dried sea cucumbers. The experiment used four different rehydration methods, including conventional methods at 27℃ (KV27℃) and 15℃ (KV15℃), as well as a combination of ultrasound at 27℃ with conventional at 15℃ (UAR27 + KV15℃) and ultrasound at 15℃ with conventional at 15℃ (UAR15 + KV15℃). Results indicated that the rehydration rate (RR) was significantly affected by both the rehydration method and the temperature used (p < 0.05). UAR27 + KV15℃ was identified as the most effective method in terms of rehydration behavior and quality characteristics of dried sea cucumber, with a RR of 0.58 ± 0.53 gH₂O/hour and reduced rehydration time of up to 28 hours. Moreover, the UAR27 + KV15℃ method demonstrated superior rehydration potential, nutritional value (proximate composition and sulfate content), color, lower energy, and microstructure properties compared to the other methods. The sulfate content and yield of sulfated GAGs were determined to be 89.4 mg/g and 52.8 ㎍/g, respectively. Confirmation of the absorption band of the sulfate group showed the presence of 3-N-acetyl galactosamine at a wavelength of 1,269 cm^-1 and C-O-S at 860 cm^-1. The sea cucumbers treated with UAR exhibited a GAG content approximately 2.9 times higher than those rehydrated with the conventional method. Eventually, the combination of UAR at 27℃ with conventional at 15℃ methods can significantly accelerate the rehydration of sea cucumber without negatively affecting its physical quality properties.

• 폴리머
• /
• 제36권6호
• /
• pp.768-775
• /
• 2012

해조류로부터 얻어지는 알지네이트는 캡슐화된 세포의 생존율에 긍정적인 영향을 끼치며 살아있는 세포를 신속하게 포접하여 캡슐화할 수 있어 세포이식을 위한 생체재료 분야에 널리 쓰인다. 탈미네랄화된 골분(DBP)은 천연 뼈조직으로부터 유래되어 조직과의 반응정도가 낮고 항원성 또한 낮아 임상에 적용되어 사용되어 왔다. 알지네이트에 비율별 DBP을 포함시켜 연골세포를 파종한 뒤 미세캡슐을 제조한 후 MTT 분석을 통하여 세포의 부착 및 증식률을 관찰하였고 glycosaminoglycan(sGAG)와 콜라겐 함량 측정과 연골세포의 특정유전자 표현형을 확인하기 위하여 PCR을 실시하였다. 또한 연골세포가 파종된 알지네이트 미세캡슐을 누드마우스의 피하에 이식한 뒤 적출하여 면역화학적 염색을 실시하였다. 실험 결과 1%의 DBP를 함유한 알지네이트 미세캡슐에서 가장 높은 세포 증식률을 보였고 표현형 유지에도 긍정적인 영향을 미치는 것을 확인하였다. 이번 연구 결과를 토대로 알지네이트와 DBP를 이용한 미세캡슐을 제조함으로써 DBP내의 성장인자와 알지네이트의 상호작용으로 인하여 연골세포의 성장에 긍정적인 영향을 미쳐 생체공학적 지지체로 적합할 것으로 예상된다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
• /
• 제15권2호
• /
• pp.99-111
• /
• 2011

본 실험은 transforming growth factor-${\beta}1$(TGF-${\beta}1$)이 첨가된 chondrogenic induction medium(CIM)을 이용하여 인간지방조직에서 유래된 중간엽 줄기세포(human adipose tissue-derived mesenchymal stem cells, ATMSCs)의 연골형성능과 gelatin-chondroitin-glucosamine scaffold(GCG-scaffold)에 접종시킨 ATMSCs의 연골형성능을 알아보고자 수행하였다. ATMSCs와 생쥐 chondrocyte를 기본배양액과 TGF-${\beta}1$이 첨가되지 않은 CIM1 및 TGF-${\beta}1$이 첨가된 CIM2에서 배양하여 연골형성능을 비교하였다. ATMSCs의 연골형성은 gelatin scaffold(G-scaffold)와 GCG-scaffold를 사용하여 glycosaminoglycan(GAG) 합성과 조직화학적 염색으로 연골기질형성 여부를 확인하였다. 펠렛 배양에서 ATMSCs와 chondrocyte의 GAG합성은 대조군에서 14일의 배양기간 동안 약간 증가하였으나, CIM1과 CIM2배양군은 배양 14일에 대조군에 비해크게 증가하였으며, CIM2 배양군에서 가장 높았다. 그러나 연골기질은 배양 14일에 CIM2 배양군에서만 Safranin O와trichrome에 의해 염색되었다. Well plate에서 배양된 ATMSCs의 증식은 모든 배양군에서 배양 10일까지 계속적인 세포증식이 일어났으며, 대조군에 비해 CIM 배양군이 높았다. ATMSCs 접종 후 플라스크나 scaffold의 세포부착률은 배양시간이 길어짐에 따라 모든 배양군에서 증가하였고, 플라스크에 비해 scaffold에서 더욱 높게 나타났다. Scaffold에 ATMSCs 접종후 GAG 합성은 28일의 배양기간 동안 대조군에서는 별 변화가 없었으나, CIM1, CIM2 배양군은 대조군보다 GAG합성이 증가되었다. CIM2 배양군에서 GAG 합성이 매우 높게 나타났다. 또한 G-scaffold보다 GCG-scaffold에서 GAG 합성이 약간 높게 나타났다. 조직화학적으로 관찰한 ATMSCs의 연골기질형성도 CIM2 배양군의 GCG-scaffold에서 가장높게 나타났다. 본 실험의 결과들을 종합해 볼 때, 펠렛 배양에서 ATMSCs는 생쥐 chondrocyte보다 낮은 연골형성능을 보였고, CIM2 배양군에서만 연골기질이 형성된 것으로 보아 TGF-${\beta}1$이 연골분화에 중요한 요소로 작용한 것이라 사료된다. G-scaffold는 효과적인 연골분화 환경을 제공해 줌으로써 ATMSCs의 세포부착률과 GAG 합성을 증가시키는 것으로보여지며, G-scaffold보다 GCG-scaffold에서 많은 연골기질이 형성된 것은 GCG-scaffold에 첨가된 chondroitin과 glucosamine이연골기질 형성을 촉진시키는 물질로 작용한 것으로 사료된다.

• 대한유전성대사질환학회지
• /
• 제16권1호
• /
• pp.24-33
• /
• 2016

뮤코다당증 6형(Mucopolysaccharidosis type VI)은 ARSB 유전자의 변이로 인하여 dermatan sulfate 대사에 관여하는 arylsulfatase B 효소의 결핍으로 유발되는 상염색체 열성 리소좀 축적 질환이다. 본 연구는 국내에서 뮤코다당증 6형으로 진단된 3명의 환자를 대상으로 하였다 3명의 환자는 최초 진단 시 뮤코다당증 6형의 특징적인 증상인 저신장, 다발성 골형성 부전, 심장 판막 이상 및 각막 혼탁을 보였으며 이후 손목 터널 증후군 및 제한성 폐질환의 양상을 보였다. 모든 환자에서 소변의 GAG (glycosaminoglycan)는 증가되어 있었으며 피부 섬유아세포 또는 백혈구에서 측정한 arylsulfatase B는 모두 감소되어 있었고 중합효소 연쇄반응-염기서열분석법에 의한 ARSB 유전자 검사에서는 c.200T>G (p.Ile67Ser), c.982G>A (p.Gly328Arg), c.571C>T (p.Arg191*), c.1054G>A (p.Asp352Asn)의 이형접합체 돌연변이 및 c.512G>A (p.Gly171Asp) 동형접합체 돌연변이를 발견할 수 있었다. recombinant human Arylsulfatase B (rhASB)를 통한 효소 대체 치료는 2008년부터 국내에서도 허가되었으며 효소대체치료 시행 후 소변 GAG (glyco-saminoglycan)는 감소하였으며 관절 운동 및 지구력은 향상되었다. 그러나 관절 침범 및 각막 혼탁, 심장 및 폐 침범 소견은 호전되지 않았다. 본 연구는 뮤코다당증 6형의 특징적인 증상을 보였으며 생화학적 검사 및 분자유전학적 검사를 통해 뮤코다당증 6형으로 확진된 3명의 환자를 대상으로 시행한 효소대체치료의 효과를 보고하는 바이다.

• 한국임상수의학회지
• /
• 제32권4호
• /
• pp.295-300
• /
• 2015

본 연구의 목적은 알지네이트 비드에서 배양한 토끼의 관절 연골세포의 증식과 황산화 글리코스아미노글리칸 합성에 대한 808-nm InGaAs 다이오드 레이저의 효과를 확인하는 것이다. 이전의 연구들에서 서로 다른 종류의 세포에서 레이저의 양성 또는 음성 자극 효과가 알려졌다. 알지네이트 비드 내의 토끼 연골세포에 1.0W 세기의 808-nm InGaAs 다이오드 레이저가 $31J/cm^2$ (1 그룹), $62J/cm^2$ (2 그룹)의 에너지 밀도로 상응하는 그룹에 10초, 20초 동안 24, 48, 72, 96시간째에 각각 조사되었다. 대조군은 처리하지 않았다. 1차 레이저 조사 1주, 2주 후에 MTT 분석이 실시되었다. 황산화 글리코스아미노글리칸 합성은 DMMB 분석을 통해 평가되었다. 조직학적 평가를 위한 세포의 분포와 세포 주변의 황산화 글리코스아미노글리칸 침착은 알시안 블루 염색을 통해 평가되었다. MTT 분석을 통해 알지네이트 비드에서 세포 증식에는 양성 자극 효과가 없음을 알 수 있었다. DMMB 분석을 통해서 2 그룹의 2주차 연골세포에서 황산화 글리코스아미노글리칸 생성이 특이적으로 증가했음을 알 수 있었다. 알시안 블루 염색상에서도 2 그룹 연골세포에서 양성 염색상이 특이적으로 많은 비율을 차지함을 알 수 있었다. 본 연구를 통해 1.0 W 세기의 808-nm InGaAs 다이오드 레이저가 연골세포 증식에 영향이 없으나 알지네이트 비드에서 세포 분비 활동을 자극하여 황산화 글리코스아미노글리칸 침착을 증가시킬 수 있음을 확인하였다.