• 제목/요약/키워드: matrix metalloproteinase (MMP) inhibition activity

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계혈등 추출물의 항산화와 사람 피부 섬유아세포에서의 Matrix Metalloproteinase-1 발현저해 효과 (Effects of the Spatholobi calulis extract on Antioxidation and Inhibition of Matrix Metalloproteinase in Human Skin Fibroblasts)

  • 심관섭;김진화;이동환;박성민;표형배;;이범천
    • KSBB Journal
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    • 제20권1호
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    • pp.40-45
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    • 2005
  • 본 연구에서는 계혈등 추출물에 의한 항산화 효과, in vitro MMP-1 효소 활성 저해 효과 및 사람섬유아세포에서 UVA에 의해 발현이 증가되는 MMP-1에 미치는 영향을 관찰하였다. 계혈등 추출물의 DPPH와 superoxide radical 소거효과는 처리농도가 증가함에 따라 농도 의존적으로 소거효과를 나타냈으며, $IC_{50}$은 각각 $45.81{\mu}g/ml$, $3.11{\mu}g/ml$로 DPPH와 superoxide radical을 소거하여 우수한 항산화 효과를 나타내었다. MMP-1 효소 활성 저해 효과도 $80{\mu}g/ml$에서 $97.33\%$를 저해하는 것으로 나타나 우수한 효과를 나타내었다. 사람섬유아세포에서 UVA에 의해 발현이 증가되는 MMP-1의 발현저해효과는 계혈등 추출물 $10{\mu}g/ml$에서 $74.66\%$로 단백질 수준에서 우수한 발현저해효과를 나타내었으며, mRNA수준에서도 계혈등 추출물은 모두 농도 의존적으로 발현 저해효과가 나타났다. 이상의 결과를 종합하여 볼 때 계혈등 추출물은 항산화 효과, MMP-1 효소 활성저해 효과와 UVA에 의한 MMP-1의 발현을 효과적으로 저해하는 것으로 보아 우수한 항노화 소재로써 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

항산화 효능을 가진 사포닌이 사람섬유아세포에서 기질 금속 단백질 분해효소에 미치는 영향 (Effect of Saponin with Antioxidant Activity on Matrix Metalloproteinase in Human Dermal Fibroblasts)

  • 박혜정;김문무;이동환
    • 생명과학회지
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    • 제21권9호
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    • pp.1266-1273
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    • 2011
  • 사포닌은 동양의 전통적인 약재로 널리 알려진 인삼의 주요한 성분이다. 사포닌의 다양한 생물학적 효능이 밝혀져 있으나, 피부재생과 관련된 효능은 현재까지도 명백하지 않다. 본 연구에서는 세포외 시스템에서 사포닌의 항산화 효과 뿐만 아니라 사람 진피 섬유아세포에서 기질금속단백질 분해효소(MMP)에 대한 효능이 조사되었다. 먼저 MTT assay를 이용한 세포생존력에 대한 사포닌의 효능을 조사한 결과, 10 ${\mu}g$/ml 이하의 농도에서 사포닌은 세포생존력을 증가시켰으나 25 ${\mu}g$/ml 이상의 농도에서는 세포독성을 나타내었다. 항산화에 대한 사포닌 효능을 조사한 결과, 1 ${\mu}g$/ml 이상의 농도에서 사포닌은 환원력 뿐만 $H_2O_2$에 대한 억제 효능을 보여주었다. 특히, DNA 산화에 대한 보호 효과도 나타내었다. 더욱이 gelatin 및 casein zymography 시험결과, 사포닌은 MMP-2를 활성화 시키고 MMP-1의 활성을 증가시키는 것으로 보아, 항노화 및 피부재생 약효제로 잠재적인 가능성이 기대된다.

사람 대동맥 평활근 세포에서 이묘산(二妙散)의 항동맥경화 활성 (Anti-atherosclerosis Effect of Imyosan Extract in Human Aortic Smooth Muscle Cells)

  • 윤현정;허숙경;이효승;김태훈;김동완;김선모;박선동
    • 대한본초학회지
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    • 제23권4호
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    • pp.113-120
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    • 2008
  • Objectives: This study was evaluated to elucidate the inhibitory potential of Imyosan(IMS) and its components, Phellodendri Cortex(PC: Phellodendron amurense Rupr., Hwangbaek in Korean) and Atractylodis Rhizoma(AR: Atratylodes lancea D.C., Changchool in Korean), on human aortic smooth muscle cells(HASMC) migration and production of matrix metalloproteinase (MMP)-2 and MMP-9 by TNF-${\alpha}$ treatment. Methods: Cytotoxic activity of IMS and its components on HASMC was using 5-(3-caroboxy meth-oxyphenyl)-2H-tetra-zolium inner salt(MTS) assay. Effect of IMS, PC and AR on TNF-${\alpha}$-induced HASMC migration underside of matrigel filter was stained with hematoxylin-eosin. And total number of cells that migrated to the underside of the filter was counted. MMP-2 and MMP-9 activity was evaluated by gelatin zymography assay. Results: The matrigel migration assay showed that IMS effectively inhibited the TNF-${\alpha}$-induced migration of HASMC. Moreover, IMS significantly inhibited MMP-9 activity. Our present study demonstrates that IMS and its components inhibit TNF-${\alpha}$-induced HASMC migration and MMP-9 activity. The inhibitory effect of IMS extract is more potent than that of its component herb extracts. Conclusions: These results provide evidence that IMS has multiple effects in the inhibition of HASMC migration and may offer a therapeutic approach to block HASMC migration.

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토끼에서 Myocardial Infarction 후 Left Ventricular Remodeling에 대한 Matrix Metalloproteinase의 차단 효과 (The Effect of Matrix Metalloproteinase Inhibitor for Left Ventricular Remodeling after Myocardial Infarction in a Rabbit Model)

  • 김수현;정태은;홍그루;한승세
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제40권5호
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    • pp.329-340
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    • 2007
  • 배경: Matrix metalloproteinase (MMP) 차단은 심근경색 후 좌심실 확장에 대한 가능한 치료 전략으로 대두되고 있다. 선택적 MMP 차단제의 투여가 심근경색 후 초기 단계에 MMP가 대량으로 분비되는 짧은 기간을 차단하는 것이 좋을 것인지, 초기 전체 기간 동안 차단하여야 할 것인지를 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 토끼를 이용하여 기관 삽관 하에 전신 마취를 하고 흉골 정중절개한 다음 좌전 하행지 관상동맥을 결찰하여 심근경색을 만들었다. 실험군은 3군으로 나누었다. 심근경색 단독(MI only 군)군은 7예, MMP 차단제 5일 투여군(MMPI 5d 군)은 6예, MMP 차단제 9일 투여군(MMPI 9d 군)은 5예이었다. MMP 차단제로는 MMP-2와 MMP-9에 대한 선택적 차단제인 CG2300을 사용하였다. 각 군은 심장초음파도 검사를 4회 시행하였는데, 술 전, 술 후 1주, 2주 및 3주에 하였다. 검사는 2D 심초음파도를 사용하여 EDD, ESD 및 EF를 측정하였다. 술 후 4주에 희생한 토끼의 심장을 western blotting과 zymography를 하여 MMP-2와 MMP-9의 단백질과 활성의 변화를 조사하였고, 경색부위를 병리학적 조직검사를 하였다. 결과: 심초음파도 검사상, MI only군에서는 대체로 술 전에 비하여 술 후 EDD와 ESD가 증가한 추세로 좌심실이 확장하였음을 알 수 있었다. MMP 차단제 9일 투여군에서는 심근경색 단독군과 MMP 차단제 5일 투여군에 비해 좌심실의 확장이 감소한 경향을 보였다. EF는 MMP 차단제 9일 투여군에서 술 후에 술 전과 큰 변동이 없었으며, 다른 군들보다 높은 경향이었다. MMP 단백질의 발현과 활성 변화를 보면, 심근경색 단독군, MMP 차단제 5일 및 9일 투여군 등 3군을 정상 심장군과 비교하였을 때 MMP-2 단백질 발현과 활성 변화는 일어나지 않았다. 그리고 MMP-9의 단백 발현 및 활성은 검출되지 않았다. 병리학적 조직 소견을 보면 심근경색 단독군에서 심한 교원질 침착이 있었다. MMP 차단제 5일 투여군과 9일 투여군에서는 교원질 축적이 감소된 경향을 보였다. MMP 9일 투여군에서는 모세혈관의 수가 증가한 것을 볼 수 있었다. 결론: 관상동맥을 결찰하여 심근경색을 유도하면 술 후 빠른 시간 내에 심실이 확장되며 MMP 차단제를 투여할 경우 심실의 확장이 완화됨을 알 수 있었다. MMP 차단제의 효과는 초기의 대부분 기간을 차단하는 것이 좋다고 생각된다. MMP 차단제가 혈관신생을 증가시켜 심실 재형성을 완화할 수 있는 것으로 분석된다.

유색미 겨 추출물의 염증반응 억제활성 (Inhibitory Activity of the Extracts from the Pigmented Rice Brans on Inflammatory Reactions)

  • 최선필;강미영;남석현
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제47권2호
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    • pp.222-227
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    • 2004
  • 유색미 겨 추출물이 염증반응에 미치는 효과를 백혈구가 분비하는 염증관련 산물인 nitric oxide, histamine 및 matrix metalloproteinase(MMP) 생성에 대한 억제활성을 측정하여 평가하였다. 대식세포 세포주인 RAW264.7 세포에서 nitric oxide에 미치는 효과를 측정한 결과, 일반미와 유색미 추출물 간에 큰 활성의 차이를 보이지 않았다. 호중구 세포주인 RBL-2H3 세포를 이용하여 histamine 분비에 대한 억제활성을 조사한 결과, 유색미 추출물이 일반미에 비해서 약 3.6-5.4배 정도의 우수한 저해능을 보였다. 특히 조사한 유색미 5품종 중 LK1-3-6-12-1-1가 저해활성이 가장 높았다. RAW264.7 세포주를 이용하여 유색미 추출물이 matrix metalloproteinase(MMP) 활성에 미치는 영향을 조사하였다. 그 결과, 일반미는 농도의 증가에 따라 오히려 효소활성이 증가한 반면, 유색미 경우는 LK1A-2-12-1-1을 제외하고 농도의 증가에 따라 효소활성이 감소하는 것을 관찰할 수 있었으며, 특히 LK1-3-6-12-1-1와 Elwee의 저해활성이 가장 높았다. 이상의 결과는 유색미가 염증반응의 원인인 백혈구의 histamine과 MMP의 분비를 저해하는 능력이 일반미보다 우수함을 나타내었다.

길경탕의 치밀결합 강화 및 MMPs의 활성 억제를 통한 인체방광암세포의 이동성 및 침윤성의 억제 (Gilgyung-tang Inhibits the Migration and Invasion of Human Bladder Cancer 5637 Cells through the Tightening of Tight Junctions and Inhibition of Matrix Metalloproteinase Activity)

  • 홍수현;최영현
    • 대한한방내과학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.16-25
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    • 2016
  • Objectives: Gilgyung-tang (GGT) has been used as one of the main multi-herb formulas to treat “Peo-ong” (lung abscess). In this study, we investigated the inhibitory effects of water extracts of GGT on cell migration and invasion, two critical cellular processes that are often deregulated during metastasis, in human bladder cancer 5637 cells.Methods: Effects on cell viability were quantified using an MTT assay. To analyze the anti-metastatic effects, we conducted a wound healing migration assay, an in vitro invasiveness assay, and a measurement of the transepithelial electrical resistance (TER). The expression of protein and mRNA were measured by Western blotting and real-time polymerase chain reaction (RT-PCR), respectively.Results: GGT markedly inhibited the cell motility and invasiveness of 5637 cells within the concentration range that was not cytotoxic. The inhibitory effects of GGT on cell invasiveness were associated with tightening of the tight junctions (TJs), which was demonstrated by an increase in the TER. The RT-PCR and Western blotting results indicated that GGT decreased the levels of claudin proteins. GGT also inhibited the activity and expression of matrix metalloproteinase (MMP)-2 and -9 and simultaneously increased the levels of tissue inhibitor of metalloproteinase-1 and -2.Conclusions: Our findings suggest that GGT reduces both the migration and the invasion of 5637 cells by modulating the activity of TJs and MMPs.

인간 신장암 Caki세포에서 Par-4에 의한 MMP-2 활성 저해를 통한 세포 이동 조절 (Par-4 Modulates Cell Migration through Inhibition of MMP-2 Activity in Human Renal Carcinoma Caki Cells)

  • 우선민;권택규
    • 생명과학회지
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    • 제26권5호
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    • pp.614-619
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    • 2016
  • Par-4는 다양한 세포사멸 자극에 세포 사멸을 조절하고, 종양 억제기능을 가지고 있다. 그러나, Par-4에 의한 암세포의 이동 및 침윤에 대한 연구는 수행되지 않았다. 본 연구에서 Par-4단백질의 과발현이 인간 신장암 Caki세포에서 MMP-2의 활성화를 억제하지만 MMP-9 활성에는 영향을 주지 않았다. Par-4에 의한 MMP-2의 활성 억제는 leucine zipper domain이 결실된 Par-4 에서는 확인되지 않았다. Par-4 siRNA를 이용한 knock-down 실험에서 PMA 처리 시 세포이동 및 침윤 증가함을 확인하였다. Par-4의 과발현과 knock-dwon에서 MMP-2 mRNA 발현의 변화를 확인 할 수 없었다. 이 점은 Par-4 매개의 MMP-2 활성 억제는 전사 후 조절을 통하여 야기됨을 추측 할 수 있다.

Disulfiram에 의한 type IV collagenase 저해효과 (Inhibitory Effects of Type IV Collagenase by Disulfiram)

  • 신두일;박재복;박관규;조창호;오훈규;최창혁;조현지;장영채
    • 생명과학회지
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    • 제16권6호
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    • pp.964-971
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    • 2006
  • 기질의 침윤과 전이를 특징으로 하는 악성종양 세포는 세포외 기질이나 기저막에 의존적으로 작용한다. 세포외 기질을 분해하는 효소인 matrix metalloproteinase (MMP) 계들의 발현 및 활성증가는 대부분의 악성종양세포에서 전이와 침윤을 촉진시킨다. MMP family 가운데 특히 type IV collagenase 활성을 지닌 MMP-2와 MMP-9은 세포외기질의 중요한 구성분인 collagen, fibronectin을 분해하는 특성을 가지며 암 전이를 용이하게 하는 주요한 효소로 잘 알려져 있다. 본 연구에서는 항암후보물질인 disulfiram이 골 육종 (U20S), 신장암 (Caki-1) 및 자궁암 (Caski) 세포에서 MMP-2와 MMP-9의 효소활성 및 발현억제에 대해 조사하였다. MTT assay를 이용하여 disulfiram에 대한 암세포 viability 실험에서는 disulfiram이 암세포의 viability를 저해하였다. 또한 zymography, western blot 및 RT-PCR 등을 이용한 type IV collagenase의 활성 및 발현 실험에서 disulfiram은 type IV collagenase의 활성을 비롯하여 단백질 및 mRNA 발현을 억제시키는 것을 확인하였다. 따라서 disulfiram이 MMP-2와 MMP-9의 활성 및 발현 억제 기전을 통하여 골 육종, 신장암 및 자궁경부암 세포의 작용을 억제한다는 연구 결과는 disulfiram이 각종 악성종양의 침윤과 전이를 억제 또는 방지하기 위한 치료물질로서 임상에서 활용할 수 있는 가능성을 보여준다.

Vitamin D Inhibits Expression and Activity of Matrix Metalloproteinase in Human Lung Fibroblasts (HFL-1) Cells

  • Kim, Seo Hwa;Baek, Moon Seong;Yoon, Dong Sik;Park, Jong Seol;Yoon, Byoung Wook;Oh, Byoung Su;Park, Jinkyeong;Kim, Hui Jung
    • Tuberculosis and Respiratory Diseases
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    • 제77권2호
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    • pp.73-80
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    • 2014
  • Background: Low levels of serum vitamin D is associated with several lung diseases. The production and activation of matrix metalloproteinases (MMPs) may play an important role in the pathogenesis of emphysema. The aim of the current study therefore is to investigate if vitamin D modulates the expression and activation of MMP-2 and MMP-9 in human lung fibroblasts (HFL-1) cells. Methods: HFL-1 cells were cast into three-dimensional collagen gels and stimulated with or without interleukin-$1{\beta}$ (IL-$1{\beta}$) in the presence or absence of 100 nM 25-hydroxyvitamin D (25(OH)D) or 1,25-dihydroxyvitamin D ($1,25(OH)_2D$) for 48 hours. Trypsin was then added into the culture medium in order to activate MMPs. To investigate the activity of MMP-2 and MMP-9, gelatin zymography was performed. The expression of the tissue inhibitor of metalloproteinase (TIMP-1, TIMP-2) was measured by enzyme-linked immunosorbent assay. Expression of MMP-9 mRNA and TIMP-1, TIMP-2 mRNA was quantified by real time reverse transcription polymerase chain reaction. Results: IL-$1{\beta}$ significantly stimulated MMP-9 production and mRNA expression. Trypsin converted latent MMP-2 and MMP-9 into their active forms of MMP-2 (66 kDa) and MMP-9 (82 kDa) within 24 hours. This conversion was significantly inhibited by 25(OH)D (100 nM) and $1,25(OH)_2D$ (100 nM). The expression of MMP-9 mRNA was also significantly inhibited by 25(OH)D and $1,25(OH)_2D$. Conclusion: Vitamin D, 25(OH)D, and $1,25(OH)_2D$ play a role in regulating human lung fibroblast functions in wound repair and tissue remodeling through not only inhibiting IL-$1{\beta}$ stimulated MMP-9 production and conversion to its active form but also inhibiting IL-$1{\beta}$ inhibition on TIMP-1 and TIMP-2 production.

Antioxidants and Inhibitor of Matrix Metalloproteinase-1 Expression from Leaves of Zostera marina L

  • Kim, Jin-Hui;Cho, Young-Ho;Park, Sung-Min;Lee, Kyung-Eun;Lee, Jeong-Jae;Lee, Bum-Chun;Pyo, Hyeong-Bae;Song, Kyung-Sik;Park, Hum-Dai;Yun, Yeo-Pyo
    • Archives of Pharmacal Research
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    • 제27권2호
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    • pp.177-183
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    • 2004
  • In order to develop new anti-photoaging agents, we examined the antioxidative activity and the inhibition effect of matrix metalloproteinase-1 (MMP-1) on the extracts of a marine product, Zostera marina L., which is known for its potent activity. Three compounds (compounds 1, 2, and 3) were isolated from an ethyl acetate (EtOAc) soluble fraction of the product; they were identified as apigenin-7 -O-$\beta$-D-glucoside (1), chrysoeriol (2), and luteolin (3). These compounds were found to scavenge radicals and reactive oxygen species (ROS) and were measured to have $SC_{50}$/ values of 0.18 mM, 0.68 mM, and 0.01 mM against the 1, 1-diphenyl-2-picrylhydrazyl (DPPH) radical and 0.04 mM, 0.03 mM, and 0.01 mM against the superoxide radical in the xanthine/xanthine oxidase system, respectively. Compound 3 suppressed the expression of MMP-1 by up to 44% at 4.0 $\mu$M and inhibited the production of interleukin 6 (IL-6), which is known as a cytokine that induces MMP-1 expression. From these results, compound 3 and the other compounds were determined to have antioxidative activity and to inhibit MMP-1 expression. Thus, the three compounds are expected to be useful for preventing the photoaging of skin.