Sun, Hyun Jin;Song, Young Shin;Cho, Sun Wook;Park, Young Joo
International journal of thyroidology
/
v.10
no.2
/
pp.71-76
/
2017
Background and Objectives: The role of thyroid-stimulating hormone (TSH) signaling on osteoblastic differentiation is still undetermined. The aim of this study was to investigate the effects of 5-aza-2'-deoxycytidine (5-azacytidine) on TSH-mediated regulations of osteoblasts. Materials and Methods: MG63, a human osteoblastic cell-line, was treated with 5-azacytidine before inducing osteogenic differentiation using osteogenic medium (OM) containing L-ascorbic acid and ${\beta}$-glyceophosphate. Bovine TSH or monoclonal TSH receptor stimulating antibody (TSAb) was treated. Quantitative real-time PCR analyses or measurement of alkaline phosphatase activities were performed for evaluating osteoblastic differentiation. Results: Studies for osteogenic-related genes or alkaline phosphatase activity demonstrated that treatment of TSH or TSAb alone had no effects on osteoblastic differentiation in MG63 cells. However, treatment of 5-azacytidine, per se, significantly increased osteoblastic differentiation and combination treatment of 5-azacytidine and TSH or TSAb in the condition of OM showed further significant increase of osteoblastic differentiation. Conclusion: Stimulating TSH signaling has little effects on osteoblastic differentiation in vitro. However, in the condition of epigenetic modification using inhibitor of DNA methylation, TSH signaling positively affects osteoblastic differentiation in human osteoblasts.
Dedifferentiated fat cells (DFATs) isolated from mature adipocytes have a multilineage differentiation capacity similar to mesenchymal stem cells and are considered as promising source of cells for tissue engineering. Bone morphogenetic protein 9 (BMP9) and low-intensity pulsed ultrasound (LIPUS) have been reported to stimulate bone formation both in vitro and in vivo. However, the combined effect of BMP9 and LIPUS on osteoblastic differentiation of DFATs has not been studied. After preparing DFATs from mature adipose tissue from rats, DFATs were treated with different doses of BMP9 and/or LIPUS. The effects on osteoblastic differentiation were assessed by changes in alkaline phosphatase (ALP) activity, mineralization/calcium deposition, and expression of bone related genes; Runx2, osterix, osteopontin. No significant differences for ALP activity, mineralization deposition, as well as expression for bone related genes were observed by LIPUS treatment alone while treatment with BMP9 induced osteoblastic differentiation of DFATs in a dose dependent manner. Further, co-treatment with BMP9 and LIPUS significantly increased osteoblastic differentiation of DFATs compared to those treated with BMP9 alone. In addition, upregulation for BMP9-receptor genes was observed by LIPUS treatment. Indomethacin, an inhibitor of prostaglandin synthesis, significantly inhibited the synergistic effect of BMP9 and LIPUS co-stimulation on osteoblastic differentiation of DFATs. LIPUS promotes BMP9 induced osteoblastic differentiation of DFATs in vitro and prostaglandins may be involved in this mechanism.
Rap1 is a key regulator of cell adhesion and migration. Although increasing evidence indicates that the Rap1 signaling pathway is involved in the process of bone remodeling, the mechanism by which Rap1 regulates osteoblastic differentiation and cell adhesion remains unknown. Here, we investigated the morphological characteristics and osteoblastic differentiation of cells expressing constitutively activated form of Rap1A (Rap1ACA) or Rap1 GTPase activating protein Rap1GAP and found that activated Rap1 induces osteoblastic differentiation and cell adhesion as well as cell spreading. When osteoblastic differentiation was induced, Rap1ACA cells showed considerably higher levels of calcium deposits than the wild-type and Rap1GAP-overexpressing cells did. Rap1ACA cells showed increased spreading and size, as well as strong cell adhesion and significantly decreased growth rates. F-actin staining using phalloidin revealed several thin thread-like filopodia around the protrusions in Rap1ACA cells, which possibly contribute to the increased cell adhesion.
A recent report showed that nuclear factor of activated T cell (NFATc) 1 is a member of the NFAT family and is strictly implicated osteoblast differentiation and bone formation. Furthermore, the precise expression and function of NFATc1 in periodontal tissue remains unclear. Therefore, the purpose of this study was to investigate the function of NFATc1 in osteoblastic differentiation, and the underlying mechanism regulating periodontal regeneration in human periodontal ligament cells (hPDLCs). NFATc1 messenger RNA (mRNA) and protein levels were accessed by reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) and western blot assay, respectively. Cell proliferation determined using MTT assay. Differentiation was evaluated by alkaline phosphatase activity and formation of calcium nodule with alizarin red S staining. The mRNA expression of osteoblastic differentiation related genes were examined by RT-PCR. Marked upregulation of NFATc1 mRNA and protein was observed in cells grown in osteogenic medium (OS). NFATc1 transactivation was detected in hPDLCs that had been incubated in OS for 14 days. Treatment with $10{\mu}M$ cyclosporine A (CsA), a known calcineurin inhibitor, reduced the proliferation of hPDLCs, while $5{\mu}M$ CsA had no effect. Inhibition of the calcineurin/NFATc1 pathway by CsA, attenuated OS-induced osteoblastic differentiation in hPDLCs. In summary, this study demonstrates for the first time that NFATc1 plays a key role in osteoblastic differentiation of hPDLCs and activation of NFATc1 could provide a novel mechanism for periodontal bone regeneration.
Osteoblastic activity of nectandrin A was examined in C2C12 cells. Nectandrin A enhances the BMP-induced osteoblastic differentiation and mineralization, manifested by the up-regulation of differentiation markers (alkaline phosphatase and osteogenic genes) and increased calcium contents. In C2C12 cells co-transfected with expression vector encoding Smad4 and Id1-Luc reporter, nectandrin A increased Id1 luciferase activity in a concentration-dependent manner, when compared to that in BMP-2 treated cells, indicating that Smad signaling pathway is associated with nectandrin A-enhanced osteoblastic differentiation in C2C12 cells. In addition, nectandrin A activated p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK) in time- and concentration-dependent manners, and phosphorylated form of pSmad1/5/8 and alkaline phosphatase activity were both decreased when the cells were pretreated with SB203580, a p38 MAPK inhibitor, suggesting that p38 MAPK might be an upstream kinase for Smad signaling pathway. Taken together, nectandrin A enhances the BMP-induced osteoblastic differentiation and mineralization of C2C12 cells via activation of p38 MAPK-Smad signaling pathway, and it has a therapeutic potential for osteoporosis by promoting bone formation.
During bone remodeling, there is requirement of differentiation of osteoblastic cells. Previously, we identified proteins differentially expressed in soft tissue during bone healing. Of these proteins, we focused the effect of LTF on differentiation of osteoblast. In order to analyze the osteogenic ability of LTF, we treated conditioned media collected from human LTF-stably transfected HEK293T cells into osteoblastic MC3T3-E1. The results showed that the activity and expression of alkaline phosphatase were increased in MC3T3-E1 cells treated with conditioned media containing LTF in dose- and time-dependent manner. At the same time, we observed the significant increase of the expression of osteoblastic genes, such as ALP, BSP, COL1A1, and OCN, and along with matrix mineralization genes, such as DMP1 and DMP2, in LTF conditioned media-treated groups. Moreover, the result of treating recombinant human LTF directly into osteoblastic MC3T3-E1 showed the same pattern of treating conditioned media containing LTF. Our study demonstrated that LTF constitutively enhances osteoblastic differentiation via induction of osteoblastic genes and activation of matrix mineralization in MC3T3-E1 cells.
In the field of osteoporosis, there has been growing interest in anabolic agents that enhance bone formation. The purpose of this study was to examine the effects of NNMBS 246 osteoblastic differentiation with associated signaling pathways. NNMBS 246 markedly increased alkaline phosphatase (ALP) activity and calcium nodule formation. Stimulation with NNMBS 246 not only increased the differentiation markers (ALP, OPN, OCN) level and transcription markers (RUNX2, Osterix) mRNA expression but also upregulated the ECM molecules and OPG mRNA expression. Treatments of NNMBS 246 downregulated MMPs (MMP-1, MMP-2, MMP-9), but RANKL mRNA expression. Furthermore, NNMBS 246 activated osteoblastic differentiation markers and formed calcium nodules in human periodontal ligament cells (hPDLCs) and cementoblast cells. NNMBS 246 induced phosphorylation of MAPKs, Akt, nuclear p65 and IkB-${\alpha}$. BMP-2/Smad and ${\beta}$-catenin signaling pathways were activated by NNMBS 246. Sirtinol (SIRT1 inhibitor) inhibited NNMBS 246-induced osteoblastic differentiation markers mRNA expression. These results suggested that NNMBS 246 has the potential to enhance osteoblastogenesis probably through the activation of BMP/Smad and ${\beta}$-catenin signal pathways, and SIRT1 plays as critical mediator in bone anabolic effect of NNMBS 246.
Park, Sung-Jae;Bae, Sang-Bum;Kim, Su-Kyoung;Eom, Tae-Gwan;Song, Seung-Il
Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
/
v.37
no.3
/
pp.214-224
/
2011
Objective: This study examined the potential of the in vitro osteogenesis of microtopographically modified surfaces, RBM (resorbable blasting media) surfaces, which generate hydroxyapatite grit-blasting. Methods: RBM surfaces were modified hydroxyapatite grit-blasting to produce microtopographically modified surfaces and the surface morphology, roughness or elements were examined. To investigate the potential of the in vitro osteogenesis, the osteoblastic cell adhesion, proliferation, and differentiation were examined using the human osteoblast-like cell line, MG-63 cells. Osteoblastic cell proliferation was examined as a function of time. In addition, osteoblastic cell differentiation was verified using four different methods of an ALP activity assay, a mineralization assay using alizarin red-s staining, and gene expression of osteoblastic differentiation marker using RT-PCR or ELISA. Results: Osteoblastic cell adhesion, proliferation and ALP activity was elevated on the RBM surfaces compared to the machined group. The cells exhibited a high level of gene expression of the osteoblastic differentiation makers (osteonectin, type I collagen, Runx-2, osterix). imilar data was represented in the ELISA produced similar results in that the RBM surface increased the level of osteocalcin, osteopontin, TGF-beta1 and PGE2 secretion, which was known to stimulate the osteogenesis. Moreover, alizarin red-s staining revealed significantly more mineralized nodules on the RBM surfaces than the machined discs. Conclusion: RBM surfaces modified with hydroxyapatite grit-blasting stimulate the in vitro osteogenesis of MG-63 cells and may accelerate bone formation and increase bone-implant contact.
Kim, Do-Yeon;Jung, Mi-Song;Park, Young-Guk;Yuan, Hai Dan;Quan, Hai Yan;Chung, Sung-Hyun
BMB Reports
/
v.44
no.10
/
pp.659-664
/
2011
As part of the search for biologically active anti-osteoporotic agents that enhance differentiation and mineralization of osteoblastic MC3T3-E1 cells, we identified the ginsenoside Rh2(S), which is an active component in ginseng. Rh2(S) stimulates osteoblastic differentiation and mineralization, as manifested by the up-regulation of differentiation markers (alkaline phosphatase and osteogenic genes) and Alizarin Red staining, respectively. Rh2(S) activates p38 mitogen-activated protein kinase (MAPK) in time- and concentration-dependent manners, and Rh2(S)-induced differentiation and mineralization of osteoblastic cells were totally inhibited in the presence of the p38 MAPK inhibitor, SB203580. In addition, pretreatment with Go6976, a protein kinase D (PKD) inhibitor, significantly reversed the Rh2(S)-induced p38 MAPK activation, indicating that PKD might be an upstream kinase for p38 MAPK in MC3T3-E1 cells. Taken together, these results suggest that Rh2(S) induces the differentiation and mineralization of MC3T3-E1 cells through activation of PKD/p38 MAPK signaling pathways, and these findings provide a molecular basis for the osteogenic effect of Rh2(S).
Cho, Hee-Yeon;Baik, Young-Ae;Jeon, Suyeon;Kwak, Yoon-Hae;Kweon, Hae Yong;Jo, You Young;Lee, Kwang Gill;Park, Young Hwan;Kang, Dongchul
International Journal of Industrial Entomology and Biomaterials
/
v.27
no.2
/
pp.303-311
/
2013
In this study, we compared the efficiency of osteoblast differentiation media (ODM) containing three distinct reagent combinations in osteoblastic differentiation of human bone marrow-derived mesenchymal stem cells (hBMSCs) in monolayer culture. In addition, we analyzed growth and differentiation of hBMSCs on silk scaffolds and examined the bone-forming activity of a nanofibrous silk scaffold in a tibia diaphysis defect model of a rat hind limb with intramedullary nailing. Although all three ODM increased alkaline phosphatase activity to a comparable extent, the ODM containing bone morphogenetic protein-2 (BMP-2) was found to be significantly less effective in promoting mineral deposition than the others. Growth of hBMSCs on sponge-form silk scaffolds was faster than on nanofibrous ones, while osteoblastic differentiation was apparent in the cells grown on either type of scaffold. By contrast, bone formation was observed only at the edge of the nanofibrous scaffold implanted in the tibia diaphysis defect, suggesting that use of the silk scaffold alone is not sufficient for the reconstitution of the long bone defect. Since silk scaffolds can support cell growth and differentiation in vitro, loading MSCs on scaffolds might be necessary to improve the bone-forming activity of the scaffold in the long bone defect model.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.