Antidiabetic effects of an aqueous and solvent extract prepared from the root, stem and fruit parts of Acanthopanax senticosus, were investigated in experimental Streptozotocin (STZ)-induced diabetic rats model. The n-butanol and water extracts of A. senticosus were orally administrated once a day for 6 days. The n-butanol extracts of fruit (FB) showed highest efficiency than other groups (water extracts of stem, root and fruit; butanol extracts of stem, root) on serum glucose values in the STZ-induced diabetic rats. We have studied gene expression of glucose transporter genes in C2C12 skeletal muscle cell line during differentiation treated by the n-butanol and water extracts of A. senticosus, SW, RW, FW, SB, RB and FB. The GLUT4 gene was high expressed by FB treatment. These findings suggest that FB of A. senticosus have GLUT4 gene expression activity for glucose homeostasis and may have beneficial effects on blood glucose lowering in the diabetic patients.
In the short-term treahent of 12-0-tetradecanoylphorbol-13-acetate (TPA) or platelet-derived growth factor (PDGF), the'Wh and PDGF induced the Protein Kinase C (PKC) activation and migration from the cytoplasm to the peripheral nulcear membrane. And the activated PKC which was directly or indirectly stimulated by TPA or PDGF Phosphorylated many kinds of PKC's targeting proteins and induces various biological responses. Especially, the cytoplasmic PKC was phosphorylated within 1 hr and 10 min by TPA-and PDGF-treahent respectivelv. In the long-term treatment of TPA or PDGF, both of them induced the down-regulation and translocation of PKC in the mvoblasts. The down-regulation of PKC isozyrnes, the pattern of PKC I and ll was similar to the PKC 111 isozpnes in the cytoplasm. But in the nucleolus, the TPA did not induce and down-regulation or the inhibition of the immunoreactivity of PKC III antibody. This investigation indicates that each isozvmes of PKC mal be performed the different effects to the down-regulation of the cytoplasm or nucleolus. And douvn-regulated myoblasts contained low immunoreactivity of PKC antibodies.
Calpain은 $Ca^2$+-의존성 단백질 분해요소로서, 세포 골격단백질이나 근수축성 단백질을 분해하는 것으로 알려져있다. 한편, 배양 근원세포의 분화는 세포융합이라는 뚜렷한 형태적인 변화를 겪는데, 이때 근원세포의 세포막과 세포골격에 많은 변화가 일어난다고 알려져 있다. 본 실험에서는 근원세포 융합과정에서의 calpain의 역할을 알아보기 위하여 배양근원세포의 융합에 따른 calpain의 활성과 양적 변화를 조사하였다. 배양시간이 경과할 수록 calpain의 활성은 증가하여 세포융합이 왕성히 일어나고 있는 배양 60시간에 최대치를 이루었다. 또한, 닭골격근으로 부터 순수분리된 calpain에 대한 항체를 만들어서 배양 근원세포의 분화에 따른 calpain의 양적 변화를 immunoblot으로 조사하여 본 결과, calpain은 배양 24시간에서 48시간 사이에 그 양이 급격히 증가하여, 세포융합이 시작되는 배양 48시간 사이에 최다량으로 존재하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 calpain의 단백질 분해활성이 세포 융합과정에 관련된 있음을 암시해준다.
Kim, Mi-Jin;Kim, Ji-Heung;Yi, Gi-Jong;Lim, Sang-Hyun;Hong, You-Sun;Chung, Dong-June
Macromolecular Research
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제16권4호
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pp.345-352
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2008
Poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) tubes (5 mm in diameter) were fabricated using an electro spinning method and used as a scaffold for artificial blood vessels through the hybridization of smooth muscle cells (SMCs) and endothelial cells (ECs) differentiated from canine bone marrow under previously reported conditions. The potential clinical applications of these artificial blood vessels were investigated using a canine model. From the results, the tubular-type PLGA scaffolds for artificial blood vessels showed good mechanical strength, and the dual-layered blood vessels showed acceptable hybridization behavior with ECs and SMCs. The artificial blood vessels were implanted and substituted for an artery in an adult dog over a 3-week period. The hybridized blood vessels showed neointimal formation with good patency. However, the control vessel (unhybridized vessel) was occluded during the early stages of implantation. These results suggest a shortcut for the development of small diameter, tubular-type, nanofiber blood vessels using a biodegradable material (PLGA).
c-fos 유전자는 전사조절인자로서 주로 c-jun family와 결합하여 heterodimers를 형성하며 AP-1 조절 부위를 가지는 유전자들의 전사를 조절하는 것으로 알려져 있다. 이 유전자의 발현은 myoblasts를 비롯한 여러 세포의 분화와 성장을 조절하며 최근 돼지에서 육질에 영향을 미치는 근섬유와 관련된다는 보고가 있다. 본 연구는 소에서 육질과 c-fos 유전자와의 관계를 알아보기 위한 기초자료로서 총 1,443 bp의 mRNA 염기서열을 최초로 소에서 밝혔으며 여러 조직과 기관에서의 발현양상도 살펴보았다. 한우의 c-fos 유전자의 염기서열을 사람, 돼지 및 쥐와 비교하여 본 결과 각각 89.8%, 93.5%와 87.0%의 높은 상동성을 보였다. 이 유전자의 발현은 근육중 갈비에서 가장 많은 발현량을 보였고, 조직에서는 비장에서 가장 많은 발현량을 보이는 것을 알 수 있었다. 이 연구에서 밝혀진 c-fos 유전자는 SNP의 추가분석에 의해 한우에서 육질의 향상과 관련이 있는 후보유전자로 쓰일 수 있을 것으로 사료된다.
한우 성장단계 특이발현 유전자 탐색에 관한 연구(장 등, 2002)에서 선정된 후보유전자 중, EPV 20, TCTP 및 aldolase A를 비롯하여 24개월령 cDNA probe에 대하여 강한 signal을 나타낸 ADRP 유전자의 발현양상을 분석하기 위하여 성장단계별 한우 등심조직 시료를 사용하여 semiquantitative RT-PCR 및 northern blot 분석을 실시하였다. EPV 20 유전자는 한우 등심조직에서 성장단계에 따른 발현량 차이가 거의 없는 결과를 근거로, 근육조직에서 항상 발현되는 유전자로 판단하였다. 또한 발달단계에 따라 발현량 차이가 있는 것으로 보고된 aldolase A 유전자 역시 뚜렷한 발현량 차이는 없었으며, aldolase A의 muscle specific promoter와 근육분화 관련 transcription factor에 관한 연구를 통하여 근육분화 및 근육수축에 있어 aldolase A의 역할 및 조절작용을 밝힐 수 있을 것으로 사료된다. 성장관련 단백질로 알려져 있는 TCTP의 발현양상을 분석한 결과, 한우 등심조직에서 성장함에 따라 발현량이 약간 증가하는 양상을 나타내었다. 이와 같은 발현양상 분석결과로 TCTP 유전자는 성장과 관련된 기능이 있지만 동물의 성장에 있어 직접적으로 관여하지는 않을 것으로 판단된다. 지방세포 분화의 초기단계에서 발현량이 급증하고 lipid droplet 형성에 관여하며 지방축적과도 관련이 있는 것으로 보고된 ADRP 유전자의 transcript의 크기는 약 1.82 kb 이었고, 24개월령 한우 등심조직에서 발현량이 급격히 증가하였으며, 30개월령 조직에서는 감소하는 양상을 나타내었다. 이와 같은 결과로부터 ADRP 유전자를 한우 성장단계 특이발현 유전자로 선정하였으며, ADRP 유전자의 발현양상은 근육내 지방축적과 관련이 있을 것으로 추정하였다. 이후에는 발현조절 기작의 해명 및 근육내 지방축적과의 관련성 분석을 위하여 ADRP 유전자의 전체적인 구조 및 전사조절 인자 분석을 비롯하여 다른 지방대사 및 지방축적 관련 유전자와의 상호작용 및 다형성 탐색분석에 관한 연구가 필요 할 것으로 판단하였다.
본 연구에서는 피로 회복 또는 원기 회복에 효능이 있는 것으로 알려진 홍경천과 홍삼을 이용하여 홍경천-홍삼 복합 발효물의 산화적 손상 억제 효과를 평가하고자 $H_2O_2$로 산화적 스트레스를 유도시킨 C2C12 근육세포에 홍경천-홍삼 복합 발효물의 처리한 후, 세포의 morphology, cell viability 및 항산화 효소들의 유전자 발현 양상을 비교, 분석하였다. 홍경천-홍삼 복합 발효물은 C2C12 근육세포의 cell viability를 유의적으로 증가시켰으며, Cu/Zn-SOD, Mn-SOD 및 GPx 등과 같은 세포내 항산화 효소의 발현을 증가시킬 뿐만 아니라, 근육세포 분화의 주요 전사인자인 Myo D의 발현 또한 증가시키는 것으로 나타났다. 이상의 결과로, 홍경천-홍삼 복합 발효물은 세포내 항산화 효소 시스템을 증가시켜 외부로부터의 산화적 손상에 대한 방어효능을 갖는 것으로 나타났으며, 향후 in vivo 시스템 이용한 추가적인 연구가 수행된다면, 홍경천-홍삼 복합 발효물을 이용한 항피로 건강기능식품의 소재개발이 가능할 것으로 판단된다.
인체의 골수내에 존재하는 중간엽 줄기세포는 성장인자나 환경적 요인에 의해 지방세포, 골아세포, 연골모세포 및 연골세포 등으로 분화됨이 알려져 있다. 본 연구에서는 정상 인체의 골수으로 얻어진 중간엽 줄기세포로부터 골아세포의 분화 가능성을 알아보고 이에 관여하는 유전자의 발현을 조사하였다. 정상 골수의 중간엽 줄기세포를 골유도성 자극보조제로서 $\beta$-glycerol phosphate, L-ascorbic acid 및 dexamethasone을 첨가하여 골아세포로의 분화를 유도한 세포와 골유도성 자극보조제를 첨가하지 않은 세포를 배양하여 일정 간격으로 cDNA microarray를 이용하여 각각의 단계에서 발현되는 유전자를 검사하고 이로 인해 얻어진 유전자의 발현량을 분석하기 위해 real time quantitative RT-PCR 을 시행하였다. 골유도성 자극보조제를 첨가한 군에서 첨가하지 않은 군에 비하여 정상적인 골아세포로의 성장이 유도되었고, 분화과정에서 36개의 유전자의 발현이 증가되었고, 59개의 유전자의 발현이 억제되었다. 주로 골 생성 과정과 연관이 있다고 알려진 osteoprotegerin, LRP5 및 metallothionein 2A 등의 유전자들이 분화과정에서 발현 증가되어 나타났고, 줄기세포로부터 분화될 수 있는 조직들 중 근육, 지방, 연골, 혈관 및 신경 조직과 연관된 유전자들은 분화 후기에 감소하거나 혹은 전분화 과정 동안 발현이 억제되었다. 본 연구에서는 골아세포의 분화와 연관된 유전자 발현을 확인함으로써 특정 조건하에서 중간엽 줄기세포로부터 골아세포로의 분화가 가능함을 확인할 수 있었고, 이 과정에 관련된 특정 유전자의 발현 양상을 밝힐 수 있었다.
성장과 분화를 조절하는 인자인 myostatin은 포유류에서 주로 골격근에 분포하며 근육성장을 억제하는 것으로 알려져 있다. Myostatin은 포유류에서뿐만 아니라 어류에 있어서도 그 기능이 유사하며 본 연구에서는 넙치와 조피볼락 유래 재조합 myostatin 단백질을 생산하여 시마연어에 침지방법을 통해 처리하였다. 처리 결과 시마연어의 무게와 생화학 분석에서는 유의성이 나타날 정도의 증가는 없었지만 근(muscle) 조직학적 분석에서 넙치와 조피볼락 유래 재조합 myostatin prodomain에 의해 12주째에는 세포의 수가 증가하는 hyperplasia가 일어났으며 22주째에는 조피볼락 유래의 재조합 myostatin prodomain을 처리한 군에서만 hypertrophy가 일어났다. 결론적으로 어류 유래 재조합 myostatin prodomain이 시마연어 근육성장 시 hyperplasia와 hypertrophy가 순차적으로 유도되는 것으로 확인되었다.
Periodontal ligament stem cells (PDLSCs) are multipotent stem cells derived from periodontium and have mesenchymal stem cell (MSC)-like characteristics. Recently, the perivascular region was recognized as the developmental origin of MSCs, which suggests the in vivo angiogenic potential of PDLSCs. In this study, we investigated whether PDLSCs could be a potential source of perivascular cells, which could contribute to in vivo angiogenesis. PDLSCs exhibited typical MSC-like characteristics such as the expression pattern of surface markers (CD29, CD44, CD73, and CD105) and differentiation potentials (osteogenic and adipogenic differentiation). Moreover, PDLSCs expressed perivascular cell markers such as NG2, ${\alpha}-smooth$ muscle actin, platelet-derived growth factor receptor ${\beta}$, and CD146. We conducted an in vivo Matrigel plug assay to confirm the in vivo angiogenic potential of PDLSCs. We could not observe significant vessel-like structures with PDLSCs alone or human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) alone at day 7 after injection. However, when PDLSCs and HUVECs were co-injected, there were vessel-like structures containing red blood cells in the lumens, which suggested that anastomosis occurred between newly formed vessels and host circulatory system. To block the $SDF-1{\alpha}$ and CXCR4 axis between PDLSCs and HUVECs, AMD3100, a CXCR4 antagonist, was added into the Matrigel plug. After day 3 and day 7 after injection, there were no significant vessel-like structures. In conclusion, we demonstrated the perivascular characteristics of PDLSCs and their contribution to in vivo angiogenesis, which might imply potential application of PDLSCs into the neovascularization of tissue engineering and vascular diseases.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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