• 제목/요약/키워드: matrix metalloproteinase-2

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β3GnT8 Regulates Laryngeal Carcinoma Cell Proliferation Via Targeting MMPs/TIMPs and TGF-β1

  • Hua, Dong;Qin, Fang;Shen, Li;Jiang, Zhi;Zou, Shi-Tao;Xu, Lan;Cheng, Zhi-Hong;Wu, Shi-Liang
    • Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
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    • 제13권5호
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    • pp.2087-2093
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    • 2012
  • Previous evidence showed ${\beta}1$, 3-N-acetylglucosaminyltransferase 8 (${\beta}3GnT8$), which can extend polylactosamine on N-glycans, to be highly expressed in some cancer cell lines and tissues, indicating roles in tumorigenesis. However, so far, the function of ${\beta}3GnT8$ in laryngeal carcinoma has not been characterized. To test any contribution, Hep-2 cells were stably transfected with sense or interference vectors to establish cell lines that overexpressed or were deficient in ${\beta}3GnT8$. Here we showed that cell proliferation was increased in ${\beta}3GnT8$ overexpressed cells but decreased in ${\beta}3GnT8$ knockdown cells using MTT. Furthermore, we demonstrated that change in ${\beta}3GnT8$ expression had significant effects on tumor growth in nude mice.We further provided data suggesting that overexpression of ${\beta}3GnT8$ enhanced the expression of matrix metalloproteinase-2 (MMP-2) and matrix metalloproteinase-9 (MMP-9) at both the mRNA and protein levels, associated with shedding of tissue inhibitors of metalloproteinase TIMP-2. In addition, it caused increased production of transforming growth factor beta 1 (TGF-${\beta}1$), whereas ${\beta}3GnT8$ gene knockdown caused the reverse effect. The results may indicate a novel mechanism by which effects of ${\beta}3GnT8$ in regulating cellular proliferation are mediated, at least in partvia targeting MMPs/TIMPs and TGF-${\beta}1$ in laryngeal carcinoma Hep-2 cells. The finding may lay a foundation for further investigations into the ${\beta}3GnT8$ as a potential target for therapy of laryngeal carcinoma.

The effect of lead on matrix metalloproteinase-9 expression in rat primary glial cells

  • Park, Min-Sik;Lee, Woo-Jong;Kim, Young-Eun;Ko, Kwang-Ho
    • 한국응용약물학회:학술대회논문집
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    • 한국응용약물학회 2003년도 Annual Meeting of KSAP : International Symposium on Pharmaceutical and Biomedical Sciences on Obesity
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    • pp.84-84
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    • 2003
  • Lead has long been considered as a toxic environmental pollutant, which severely damages central nervous system. Lead can cause hypo- and de-myelination, and glial cells are closely related with myelination or demyelination. Matrix metalloproteinases (MMPs) are proteolytic enzymes that are involved in the remodelling of the extracellular matrix in a variety of physiological and pathological processes. MMPs also seem to be important in the pathogenesis of inflammatory demyelinating diseases of the central and peripheral nervous system. In this study, we investigated whether lead affects MMP-9 expression in rat primary glial cells. Treatment of 0.1-5 ${\mu}$M lead dose- and time-dependently increased MMP-9 expression in rat primary glial cells. The activity of MMPs was determined using zymography. Lead activated Erk(1/2) but neither of the other endogenous MAP kinases, p38 or JNK. Inhibition of Erk(1/2) activation by PD98059, a MEK inihibitor, prevented lead-induced expression of MMP-9. The results of the present study suggest that lead intoxication may adversely affect brain function at least in part by inducing MMP-9 expression through Erk(1/2) activation in primary glial cells.

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Protective Effects of Prunus persica Flesh Extract (PPFE) on UV-Induced Oxidative Stress and Matrix Metalloproteinases Expression in Human Skin Cells

  • Park, Hyen-Joo;Park, Kwang-Kyun;Hwang, Jae-Kwan;Chung, Won-Yoon;Kim, Gi-Dae;Lee, Min-Ai;Lee, Sang-Kook
    • Natural Product Sciences
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    • 제18권1호
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    • pp.52-59
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    • 2012
  • In our continuous efforts to procure the active materials from natural products in the protective effects of oxidative stress or UV damage to skin cells we found the Prunus persica flesh extract (PPFE) is considerable to meet the demand to protect the skin damage. PPFE attenuated cell damage induced by hypoxanthine-xanthine oxidase in cultured human keratinocytes, indicating that PPFE has the potential of the scavenging effect of reactive oxygen species (ROS) in human skin cell. Moreover, PPFE significantly suppressed UVA-induced ROS production determined by the oxidation of 2,7-dichlorodihydrofluorescein diacetate (DCFH) using FACS analysis. Additional study revealed that UVA irradiation of HaCaT human keratinocytes increased the gelatinolytic activities of matrix metalloproteinase-2, and -9 (MMP-2, -9) and mRNA expression of MMP-9 analyzing by a real-time reverse transcriptase-polymerase chain reaction (RT-PCR), and these events were significantly suppressed by the treatment with PPFE. These results suggest that PPFE might be applicable as natural ingredients for skin antiaging agents via UV-induced ROS scavenging activity and suppression of MMP expression in the skin cells.

The mechanism of human neural stem cell secretomes improves neuropathic pain and locomotor function in spinal cord injury rat models: through antioxidant, anti-inflammatory, anti-matrix degradation, and neurotrophic activities

  • I Nyoman Semita;Dwikora Novembri Utomo;Heri Suroto;I Ketut Sudiana;Parama Gandi
    • The Korean Journal of Pain
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    • 제36권1호
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    • pp.72-83
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    • 2023
  • Background: Globally, spinal cord injury (SCI) results in a big burden, including 90% suffering permanent disability, and 60%-69% experiencing neuropathic pain. The main causes are oxidative stress, inflammation, and degeneration. The efficacy of the stem cell secretome is promising, but the role of human neural stem cell (HNSC)-secretome in neuropathic pain is unclear. This study evaluated how the mechanism of HNSC-secretome improves neuropathic pain and locomotor function in SCI rat models through antioxidant, anti-inflammatory, anti-matrix degradation, and neurotrophic activities. Methods: A proper experimental study investigated 15 Rattus norvegicus divided into normal, control, and treatment groups (30 µL HNSC-secretome, intrathecal in the level of T10, three days post-traumatic SCI). Twenty-eight days post-injury, specimens were collected, and matrix metalloproteinase (MMP)-9, F2-Isoprostanes, tumor necrosis factor (TNF)-α, transforming growth factor (TGF)-β, and brain derived neurotrophic factor (BDNF) were analyzed. Locomotor recovery was evaluated via Basso, Beattie, and Bresnahan scores. Neuropathic pain was evaluated using the Rat Grimace Scale. Results: The HNSC-secretome could improve locomotor recovery and neuropathic pain, decrease F2-Isoprostane (antioxidant), decrease MMP-9 and TNF-α (anti-inflammatory), as well as modulate TGF-β and BDNF (neurotrophic factor). Moreover, HNSC-secretomes maintain the extracellular matrix of SCI by reducing the matrix degradation effect of MMP-9 and increasing the collagen formation effect of TGF-β as a resistor of glial scar formation. Conclusions: The present study demonstrated the mechanism of HNSC-secretome in improving neuropathic pain and locomotor function in SCI through antioxidant, anti-inflammatory, anti-matrix degradation, and neurotrophic activities.

In Vivo 실험모델에서 오디추출복합물의 퇴행성관절염 개선 효능 연구 (Effect of Mulberry Extract Complex on Degenerative Arthritis In Vivo Models)

  • 이화;윤샛별;신소희;정종문
    • 한국식품영양과학회지
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    • 제45권5호
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    • pp.634-641
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    • 2016
  • 본 연구에서는 오디추출복합물(mulberry extract complex, MEC)의 퇴행성관절염 증상 완화 및 개선 효과 가능성을 탐색하기 위하여 monosodium iodoacetate(MIA)로 유도한 퇴행성관절염 in vivo 실험모델을 이용하였다. 연골의 주요 구성성분인 glycosaminoglycan(GAG) 및 collagen의 농도를 실험동물의 연골에서 측정한 결과 MIA로 인해 감소하였던 GAG 및 collagen의 농도가 MEC를 경구 투여한 실험군에서 농도 의존적으로 증가하였다. 또한 교원질 합성을 억제하고 분해를 촉진하는 matrix metalloproteinase-2, 9, 13의 농도를 측정한 결과는 MEC의 농도에 따라 감소하는 결과를 보여주었다. 연골 손상 지표인 cartilage oligomeric matrix protein과 C-terminal telopeptide 2의 측정결과에서는 대조군보다 유의성 있는 감소를 나타내어 MEC가 퇴행성관절염의 진행 억제에 도움을 줄 수 있을 것으로 생각된다. 관절염 지수 평가에서도 MEC는 모든 농도에서 대조군보다 유의성 있게 개선되는 결과를 나타내었다. 이상의 실험 결과를 통하여 MEC가 퇴행성관절염에서 나타나는 연골 구성성분의 분해를 억제하고, 여러 중요한 퇴행성관절염 진행 인자를 효과적으로 억제하여 결국 연골파괴 감소와 더불어 통증을 줄여줌으로써 퇴행성관절염에 대한 증상 완화 및 개선 효과가 있을 수 있는 건강기능식품의 원료로 활용될 수 있을 것으로 생각된다.

사람 U2OS 골육종 세포에서 Matrix Metalloproteinase의 발현에 Ibandronate가 미치는 영향 (Effects of Ibandronate on the Expression of Matrix Metalloproteinases in Human U2OS Osteosarcoma Cells)

  • 정성택;서형연;신증봉;김양경;김형원
    • 대한골관절종양학회지
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    • 제15권2호
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    • pp.111-121
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    • 2009
  • 배경: 골육종은 소아 및 청소년기에 가장 흔하게 발생하는 악성 골종양 중 하나이다. 최근 수술적 치료와 항암 화학요법을 병행하여 생존률이 증가하였지만, 아직까지도 항암제는 항암제 내성 및 이차성 악성 종양의 발생 등 여러 문제점을 가지고 있다. 일부 종양은 matrix metalloproteinase(MMPs)의 발현이 증가되어 있고, MMP inhibitor에 대한 연구가 진행되고 있다. 반면 bisphosphonate(BPs) 제제는 골흡수를 억제하는 능력이 있으며, 파골세포와 관계된 골 병변에 광범위하게 사용되고 있다. 또 bisphosphonate 제제는 직접적인 항암효과를 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 대상 및 방법: 골육종 세포주(U2OS)를 ibandronate(0, 0.1, 1, 10M)를 이용하여 48시간 동안 처치하였다. 세포의 생존능은 MTT assay를 이용하여, MMP-2와 MT1-MMP의 mRNA level은 reverse-transciption polymerase chain reaction을 이용하여 측정하였으며, MMP-2와 MT1-MMP 단백의 양은 Westernblot을, MMP-2의 활성은 Gelatin zymography를 이용하여 측정하였다. 또, ibandronate 처치 전후의 골육종 세포주의 침습성은 Matrigel invasion assay를 이용하여 측정하였다. 결과: 48시간 ibandronate 처치 후 U2OS 세포주의 침습력은 ibandronate에 대해 용량 의존적으로 감소하였다. 특히 10M 이내의 ibandronate는 세포독성이 나타나지 않았다. 젤라틴 융해능과 MMP-2 및 MT1-MMP의 단백 및 mRNA 정도역시 ibandronate 농도가 증가할수록 감소하였다. 결론: Ibandronate는 골육종 세포주의 MMP-2 및 MT1-MMP의 발현을 억제하였으며, 종양세포의 침습력을 감소시켰다. Bisphosphate의 종양세포 침습 억제 능력은 새로운 전이 억제제의 개발에 도움이 될 것으로 사료된다.

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PANC-1세포에서 발현된 재조합 MT1-MMP의 효소 활성 (Activities of Recombinant MT1-MMP Expressed in PANC-1 Cells.)

  • 김혜난;정혜신
    • 생명과학회지
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    • 제18권3호
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    • pp.422-425
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    • 2008
  • Membrane-type 1 matrix metalloproteinase (MT1-MMP) is a membrane-associated zinc-dependent endoproteinase involved in extracellular matrix remodeling. MT1-MMP hydrolyzes ECM proteins like collagen and is involved in cancer cell migration and metastasis. Caveolins are integral membrane proteins and play a role in formation of caveolae, specialized membrane microdomains involved in clathrin-independent endocytosis. Recombinant MT1-MMP was transiently expressed in PANC-1 cells. Cells expressing recombinant MT1-MMP were able to hydrolyze collagen and migrate on collagen coated trans-well. Both subjacent collagen degradation and the cell migration conferred by recombinant MT1-MMP were inhibited by co-transfection of plasmids containing caveolin-1 cDNA. The results support that MT1-MMP is localized in lipid raft of the membrane and MT1-MMP activities in invasive cells could be inhibited by caveolin.

Treponema denticola와 Treponema lecithinolyticum의 분쇄액이 치은섬유아세포의 Cytokine 분비 및 Matrix metalloproteinase 활성에 미치는 영향 (The Effect of Sonicated Extracts of Treponema Denticola and Treponema Lecithinolyticum on the Cytokine Secretion and Matrix Metalloproteinase Activation of Gingival Fibroblast)

  • 서혜연;최봉규;최성호;조규성;김종관;채중규
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제29권4호
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    • pp.979-995
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    • 1999
  • 본 연구에서는 치주질환과 관련이 깊은 것으로 알려진 구강내 spirochetes 균중 Treponema denticola 분쇄액(TDC)과 가장 최근에 분리 배양된 Treponema lecithinolyticum 분쇄액(TLC)이 치은섬유아세포의 cytokine 분비 및 matrix metalloproteinase(MMP) 활성에 미치는 영향을 알아 보기 위하여 균의 분쇄액을 치은섬유아세포에 처리한 후 Interleukin-6(IL-6)와 $Interleukin-1{\beta}(IL-1{\beta})$의 분비 증가 여부를 ELISA를 통하여 측정하였으며, 또한 gelatinase zymography와 gelatin 분해능 측정을 통하여 교원질 분해 효소의 하나인 pro-MMP-2(progelatinase A)의 활성화 여부를 측정한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. TDC와 TLC가 치은섬유아세포의 IL-6 분비에 미치는 영향을 살펴 본 결과, TDC 와 TLC 처치군에서 세균 분쇄액이 없는 비처치군에 비해 IL-6 분비량이 증가하였으며 유의성 있는 차이가 있었다(p<0.05). 2. TDC 와 TLC로 처리한 치은섬유아세포의 $IL-1{\beta}$ 분비는 측정 가능치(1pg/ml)이하의 분비량이 관찰되었다. 그러므로 $IL-1{\beta}$의 분비에는 영향이 없는 것으로 보인다. 3. 치은섬유아세포에서 분비되는 분자량 72 kDa의 pro-MMP-2가 TDC와 TLC에 의해 활성형으로 발현되어 zymography상에서 62kDa의 위치에 clear band로 나타났다. 4. 치은섬유아세포가 분비하는 MMP-2의 gelatin 분해능이, TDC와 TLC 처치군에서 비처치군보다 높게 나타났으며 유의 성 있는 차이가 있었다(p<0.05). 5. TDC 처치군에서는 gelatin 분해능에 있어서 세균 자체의 serin protease의 영향이 있었으나 TLC 처치군에서는 치은섬 유아세포의 MMP에 의해서만 gelatin이 분해되었다. 이상의 결과를 보아 TDC와 TLC는 치은섬유 아세포를 자극하여 IL-6 의 분비는 증가시킬 수 있으나 $IL-1{\beta}$의 분비에는 영향을 미칠 수 없으며, 치은섬유아세포에서 분비되는 pro-MMP-2를 활성형으로 발현시켜 결합조직의 파괴를 야기함으로서 치주 질환의 병인론에 기여할 수 있음을 확인하였다.

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The Anti-Wrinkle Mechanism of Ganoderma lucidum mycelial with Acorus gramineus callus in UVB Treated HaCaT Keratinocytes

  • Eun-Sil Ko;Sang-Min Cho;Sol Lee;Ji-Hye Jung;Jea-Ran Kang;Jong-Hoon Jeong;Dong-gue Shin;Jeong Hun Seo;Jeong-Dan Cha
    • 한국자원식물학회:학술대회논문집
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    • 한국자원식물학회 2020년도 춘계학술대회
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    • pp.74-74
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    • 2020
  • Skin is continuously exposed to a variety of environmental stresses, including ultraviolet (UV) radiation. UVB is an inherent component of sunlight that crosses the epidermis and reaches the upper dermis, leading to increased oxidative stress, activation of inflammatory response and accumulation of DNA damage among other effects. In the present study, the anti-wrinkle mechanism of Acorus gramineus callus culture supernatant (GB-AGS-PSC) was elucidated in UVB treated HaCaT keratinocytes. GB-AGS-PSC prevented the matrix metalloprotease 1 (MMP-1), elastin, and pro-collagen product and cytotoxicity and SOD inhibition. Quantitative polymerase chain reaction showed that GB-AGS-PSC-treated cells displayed dose-dependent increase in messenger RNA expression levels of Aquaporin 3 (AQP3), Keratin 1(KRT1), fillagrin, and hyaluronan synthase-2 (HAS 2) and decreased expression levels of matrix metalloproteinase-3, -9, and -13 in UVB treated HaCaT keratinocytes. Additionally, GB-AGS-PSC suppressed TNF-α, IL-1β, and IL-8 product for inflammatory responses in UVB treated HaCaT keratinocytes. Therefore, GB-AGS-PSC may be useful as an anti-photoaging resource for the skin.

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자궁내막증 환자와 대조군에서의 자궁내막 유전자 발현의 차이: Microarray를 이용한 연구 (Comparison of Gene Expression Profile in Eutopic Endometria with or without Endometriosis: A Microarray Study)

  • 정민지;정은정;이신제;김문규;전상식;이택후
    • Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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    • 제34권1호
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    • pp.19-31
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    • 2007
  • 목 적: 자궁내막증은 자궁내부에 존재하여야 할 자금내막조직이 자궁 외에 존재하는 질환으로 그 발생기전은 아직 명확하게 밝혀져 있지 않다. 이에 저자들은 자궁내막증 환자와 정상 대조군의 자궁내막조직 간의 유전자 발현의 차이가 자궁내막증의 발병과 관련이 있을 것이라는 가정 하에 DNA microarray 기술을 도입하여 연구를 시행하였다. 연구방법: 2002년 1월부터 2002년 12월까지의 기간 동안 본원 산부인과에서 자궁내막증 환자와 자궁내막증 이외의 다른 부인과적 질환으로 수술을 시행한 환자들을 대상으로 채취한 자궁내막 조직으로 KNU 4.8K cDNA chip을 이용하여 유전자 발현을 비교 연구하였다. 유전자칩으로 자궁내막증 조직에서 발현의 증감을 보였던 유전자 중에서 8종의 유전자를 대상으르 RT-PCR이나 real time RT-PCR 법을 통하여 그 발현 양상을 검증하였다. 결 과: 자궁내막증에 이환된 여성의 자궁내막조직에서 대조군에 비하여 높게 발현되고 있는 것으로 나타난 유전자들은 ATP synthase H transporting F1 (ATP5B), eukaryotic translation elongation factor 1, isocitrate dehydrogenase 1 (NADP+), mitochondrial ribosomal protein L3, ATP synthase H+ trarsporting (ATP5C1), LPS induced TNF-$\alpha$ factor 등으로 세포의 에너지 생성과 대사과정 및 신호전달에 관여하는 유전자들이었다. 한편 자궁내막중 환자의 자궁내막조직에서 대조군에 비하여 낮게 발현된 유전자들은 insulin like growth factor II associated protein, EGF-containing fibulin-like EMP1, matrix Gla protein, TGF beta-induced, TGF beta receptor 1(activin A receptor type II-like kinase), cystallin alpha B, fibulin 5, tissue inhibitor of metalloproteinase 3, collage type XII, alpha 1, tissue inhibitor of metalloproteinase 1, decorin 등으로 세포외기질의 구성 및 기능에 관련이 있었다. 결 론: 이상의 DNA mirroarry 및 RT-PCR을 통해 얻어진 결과에서 자궁내막증의 자궁내막조직에서 대조군에 비하여 유전자들의 발현에 차이가 있음을 확인하였다.