• 한국임상수의학회지
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• 제23권2호
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• pp.144-148
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• 2006

Apoptotic death of articular chondrocytes has been implicated in the pathogenesis of osteoarthritis. Tartrate resistant acid phosphatase (TRAP) has been used for several years as a marker enzyme of bone-resorbing osteoclasts. This study investigated the activity of TRAP in media of apoptotic cell death-induced canine chondrocyte. We exposed canine chondrocyte to capsaicin and the results showed that capsaicin induced cell death in a dose dependent manner. And we measured TRAP activity in media of chondrocyte death induced by capsaicin treatment and the results capsaicin significantly increased the activity of TRAP in media for dose dependent. We also investigated whether the combination treatment with capsaicin and TRAIL enhance apoptotic cell death in canine chondrocyte. We exposed canine chondrocyte to capsaicin for 24 hrs at the indicated dose, and then treated with recombinant TRAIL protein for 24 hrs. TRAIL alone did not induce cell death after 24 hours, but the combined treatment of both induced more cell death compared with capsaicin alone in a dose dependent manner. Also, the combination treatment with capsaicin and TRAIL increased the activity of TRAP in culture media. These results suggest that TRAP can flow out into extracellular after chondrocyte damage, and TRAP may be a successful biomarker for detection of joint disease such as osteoarthritis.

• 동의생리병리학회지
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• 제25권3호
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• pp.516-520
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• 2011

Osteoporosis is social problem around the world, because fracture of old age may lead to critical medical condition. Osteoclast is a main target for prevention and treatment of osteoporosis due to their responsibility for bone resorption. Saussureae Radix has been known that has gastro-protective, bronchodilatory effect and has a anti-biotic effect. Saussureae Radix has been widely used in Oriental medicine. However, the effect of extract of Saussureae Radix in osteoclast differentiation remains unknown. Thus, we examined the effect of Saussureae Radix in receptor activator of nuclear factor-${\kappa}$B ligand (RANKL)-induced osteoclast differentiation. From the results of our study, Here we found that Saussureae Radix significantly inhibited osteoclast differentiation induced by RANKL. Saussureae Radix suppressed the activation of NF${\kappa}$B in bone marrow macrophages (BMMs) treated with RANKL. Also, Saussureae Radix significantly inhibited the mRNA expression of c-Fos, tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP), osteoclast-associated receptor (OSCAR), nuclear factor of activated T cells (NFAT)c1 and cathepsin K in BMMs treated with RANKL. Particularly, Saussureae Radix greatly inhibited the protein expression of c-fos and NFATc1. especially in the case of NFATc1 expression, a master transcription factor of the differentiation of osteoclasts is very important step for osteoclastogenesis. These results demonstrate that Saussureae Radix may be useful treatment option of bone-related disease such as osteoporosis and rheumatoid arthritis.

• 동의생리병리학회지
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• 제28권1호
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• pp.29-34
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• 2014

Bone homeostasis is maintained by balance between bone resorbing-osteoclasts and bone forming-osteoblasts. Excessive osteoclastic bone resorption plays a critical role in bone destruction in pathological bone diseases such as osteoporosis, rheumatoid arthritis, and periodontal disease. Many compounds derived from natural products have pharmacological applications and have therapeutic value for treating or preventing several bone diseases characterized by excessive bone resorption. To discover new compounds that can act as anti-resorptive agents, we screened for natural compounds that regulate osteclast differentiation, and found that water extract of Ziziphus Jujuba Mill (WEZJ) has inhibitory effects on osteoclast differentiation. In this study, WEZJ clearly inhibits the osteoclast differentiation in the presence of receptor activator of nuclear factor kB (RANKL), macrophage colony-stimulating factor (M-CSF) without cytoxicity by blocking activation of nuclear factor of activated T cells (NFAT)c1, and c-Fos. In signaling pathway, the phosphorylation of Akt, p38, c-Jun N-terminal kinases (JNK), extracellular signal-regulated kinases (ERK) and the expression of osteoclast-associated receptor (OSCAR), tartrate-resistant acid phosphates (TRAP), Integrin av, Integrin b3, Cathepsin K are suppressed, too. These result suggest that WEZJ may have therapeutic value for treating or preventing several bone diseases characterized by excessive bone destruction.

• 생명과학회지
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• 제25권1호
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• pp.113-120
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• 2015

골다공증은 골밀도(bone mineral density, BMD)가 평균 성인 정점에서 2.5 이상의 표준편차가 감소되는 뼈의 질환으로서 나이가 들어가면서 점차 증가하고 있다. 골다공증은 뼈를 흡수하는 파골세포와 뼈를 형성하는 조골세포로 이루어진 bone remodeling system의 불균형 때문에 발생한다. 이 불균형의 가장 큰 원인은 여성 폐경기 후에 따르는 에스트로겐 결핍 때문이다. 현재 골다공증의 치료에 사용되는 약들로는 호르몬 대체요법(hormone replacement therapy, HRT), biphosphonate, teriparatide 등이 있지만, 여러 가지 부작용 때문에 그들의 안정성과 실용성엔 의문의 여지가 있다. 더 안전한 대안을 찾기 위해 현재 천연물을 사용한 여러 가지 치료법이 연구되고 있다. Lactoferrin, isoflavone 등과 한약재를 이용한 많은 전통 치료법들이 있으며, 이는 뼈 흡수를 막거나, 뼈 동화를 일으킴으로써 골다공증 치료제로서의 가능성을 보여주고 있다. 그러나 대부분의 천연물 치료법은 지난 10여년간 괄목할만한 발전에도 불구하고 그 효능을 증명하기 위한 임상 예비단계에 머물고 있다. 따라서 천연물의 전임상 연구와 후속 임상 연구를 통해 새로운 골다공증 치료법으로 소개될 것이다.

• 동의생리병리학회지
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• 제25권4호
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• pp.669-673
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• 2011

To prevent and treat the osteoporotic fracture, more attention should be paid in old age patients. Osteoclast which has ability to bone resorption is originated from hematopoietic cell line and plays a key role osteoporotic bone loss. Rubi Fructus has been widely used in Oriental medicine. Extracts of the leaves and fruit of Rubus species have been used in various countries as natural remedies to treat diabetes, infections, colic, and burns. However, the effect of extract of Rubi Fructus (fruit of Rubus coreanus Miq.) in osteoclast differentiation remains unknown. Thus, we evaluated the effect of Rubi Fructus on receptor activator of nuclear factor-kB ligand (RANKL)-induced osteoclast differentiation. Here we found that Rubi Fructus significantly inhibited osteoclast differentiation induced by RANKL. Rubi Fructus suppressed the activation of p38 pathway and NFkB in bone marrow macrophages (BMMs) treated with RANKL. Also, Rubi Fructus significantly inhibited the mRNA expression of c-Fos, tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP), osteoclast-associated receptor (OSCAR), nuclear factor of activated T cells (NFAT)c1 and cathepsin K in BMMs treated with RANKL. Particularly, Rubi Fructus greatly inhibited the protein expression of c-fos and NFATc1. especially in the case of NFATc1 expression, a master transcription factor of the differentiation of osteoclasts is very important step for osteoclastogenesis. Taken together, our results demonstrated that Rubi Fructus may be useful treatment option of bone-related disease such as osteoporosis and rheumatoid arthritis.

• Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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• 제46권4호
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• pp.240-249
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• 2020

Objectives: Although the side effects of radiation therapy vary from mucositis to osteomyelitis depending on the dose of radiation therapy, to date, an experimental animal model has not yet been proposed. The aim of this study was to develop an animal model for assessing complications of irradiated bone, especially to quantify the dose of radiation needed to develop a rat model. Materials and Methods: Sixteen Sprague-Dawley rats aged seven weeks with a mean weight of 267.59 g were used. Atraumatic extraction of a right mandibular first molar was performed. At one week after the extraction, the rats were randomized into four groups and received a single dose of external radiation administered to the right lower jaw at a level of 14, 16, 18, or 20 Gy, respectively. Clinical alopecia with body weight changes were compared and bony volumetric analysis with micro-computed tomography (CT), histologic analysis with H&E were performed. Results: The progression of the skin alopecia was different depending on the irradiation dose. Micro-CT parameters including bone volume, bone volume/tissue volume, bone mineral density, and trabecular spaces, showed no significant differences. The progression of osteoradionecrosis (ORN) along with that of inflammation, fibrosis, and bone resorption, was found with increased osteoclast or fibrosis in the radiated group. As the radiation dose increases, osteoclast numbers begin to decrease and osteoclast tends to increase. Osteoclasts respond more sensitively to the radiation dose, and osteoblasts are degraded at doses above 18 Gy. Conclusion: A standardized animal model clinically comparable to ORN of the jaw is a valuable tool that can be used to examine the pathophysiology of the disease and trial any potential treatment modalities. We present a methodology for the use of an experimental rat model that incorporates a guideline regarding radiation dose.

• 생명과학회지
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• 제25권2호
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• pp.223-230
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• 2015

RCAN1은 calcineurin을 억제하는 내인성 단백질로 calcineurin-NFATc1 신호전달 경로와 관련된 질환의 병인에 중요한 역할을 담당한다. 특히 RCAN1-4 아형 유전자의 경우 NFATc1 전사인자에 의해 조절된다. RANKL 자극은 calcineurin-NFATc1 경로로 파골세포 분화를 유도하는데, RCAN1과 파골세포의 분화에 관련된 연구는 보고 된 바 없다. 따라서 본 연구는 RANKL 처리에 의해 파골세포 분화가 유도될 때 RCAN1이 calcineurin-NFATc1 경로에 미치는 영향을 in vitro에서 조사했다. 마우스로부터 분리한 골수단핵세포에 RANKL을 처리하여 파골세포 분화를 유도했다. RANKL 처리 후 조사 대상 유전자의 mRNA 발현과 단백질 발현을 각각 RT-PCR과 Western blot로써 측정했다. 마우스 RCAN1-4 vector를 파골전구세포인 RAW 264.7 단핵세포주와 골수단핵세포에 형질도입(transfection)시켜 RCAN1-4 유전자의 과발현을 유도했다. 형질도입 후 파골세포 분화의 형태적 변화는 TRAP 염색을 통해 관찰했다. RANKL 처리 후 NFATc1, calcineurin, RCAN1-4 mRNA 발현은 크게 증가했다. 단백질 발현의 경우 NFATc1과 RCAN1은 증가했으나 calcineurin은 대조군과 차이가 없었다. RCAN1-4 유전자의 과발현 유도 시 RCAN1-4 mRNA는 크게 증가되었으나 RCAN1 단백질 발현은 증가되지 않았다. 특히 RANKL 존재 시 RCAN1 유전자를 knock-down시켜도 RCAN1 발현은 정상적으로 유지되었다. 한편, NFATc1 발현은 과발현 유도시 감소했고 knock-down 유도 시 증가하는 경향을 보였다. RCAN1-4 유전자 과발현을 유도한 골수단핵세포에서 배양 5일 후 파골세포 분화는 대조군과 차이가 없었다. 이러한 결과는 RANKL에 의한 파골세포 분화 시 RCAN1이 calcineurin-NFATc1 경로를 통해 파골세포 분화에 미치는 영향은 제한적일 것으로 사료된다.

• 대한치과교정학회지
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• 제35권2호
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• pp.106-115
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• 2005

이 연구는 흡수중인 유치를 대상으로 인도메타신이 치근흡수에 미치는 영향을 조사하고. 치근흡수에 관련된 주위 조직의 변화를 관찰하기 위하여 시행되었다. 인도메타신은 파골세포의 수를 감소시키고 골흡수를 감소시키며, 골형성도 감소시키는 것으로 보고되어 왔으나 형태와 기능이 유사하다는 파치세포에 미치는 영향에 관한 연구는 희소하다. 생후 12-13주된 잡견 6마리를 통상적 복용량인 인도메타신 2 mg/kg/day를 14일간 투여한 군과 과량의 8mg/kg/day를 14외간 투여한 군과 대조군으로 구분하였으며 흡수중인 하악 절치를 연구대상으로 하였다 연구대상 치아는 $5{\mu}m$ 두께의 절편을 만들고, H&E 중염색, Masson의 trichrome 염색을 시행하고 광학현미경으로 검경하였으며, 파치세포의 수와 핵의 수를 비교하였다. 관찰 결과 유치 치근 흡수 조직은 골개조 소견과 함께 염증소견과 유사한 소견을 보였다. 흡수중인 유치의 치수는 치근흡수부위에 가까운 조상아세포층은 변성의 소견을 보이나 멀리 떨어진 치수는 종상인 소견을 보였으며 인도메타신이 투여된 실험군에서는 파치세포의 수적 감소와 핵의 수적 감소를 미약하게 나타냈다 그러나 인도메타신이 흡수중인 치아의 치수에 미치는 영향은 관찰되지 않았다. 이상의 결과에 의하면 인도메타신은 파치세포의 수적 감소를 미약하게 일으키며 장기간의 인도메타신 투여는 유치 치근흡수의 지연을 초래할 가능성이 있음을 시사한다.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제43권4호
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• pp.322-329
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• 2015

본 연구는 연산 오골계의 물 추출물을 이용하여 MG-63 조골세포와 RAW 264.7 파골세포의 분화에 미치는 영향을 분석하였다. 조골세포의 분화에 미치는 영향을 관찰하기 위해 ALP 활성 분석과 alizarin red 염색을 통해 골 석회화를 측정하였다. 그리고 RAW 264.7 파골세포의 분화 억제 활성을 확인하기 위해 TRAP 활성과 염색을 분석 측정하였다. 연산 오골계 물 추출물을 농도별($250-1,000{\mu}g/ml$)로 처리한 결과 조골세포와 파골세포에서 세포독성을 나타내지 않았다. ALP 활성은 3년산 암탉 육질이 133.8%, 3년산 수탉 육질은 129.6%로 육질이 껍질보다 조골세포 분화력이 높았다. 그리고 육질에서는 3년산이 1년산보다 ALP 활성이 높으나 껍질에서는 1년산이 3년산보다 조골세포 분화능력이 높았다. 성별 간 ALP 활성은 전체적으로 암탉이 수탉보다 높은 ALP 활성을 보였다. 또한, 골 석회화 능력은 3년산 암탉 육질이 연령과 성별을 통틀어 124.3%로 가장 뛰어났으며 TRAP 활성은 3년산 수탉 육질이 31.8%로 연령과 성별을 통틀어 억제 활성이 가장 뛰어났다. 연산 오골계 물 추출물은 조골세포 분화능력이 뛰어나 골의 석회화를 촉진하는 능력이 뛰어났으며 파골세포의 분화를 억제하여 골 흡수를 억제하는 능력이 뛰어났다. 이에 연산 오골계는 골 기능 강화와 골 관련 질환에 대한 예방과 치료에 효과가 있을 것으로 보인다.

• Korean Journal of Acupuncture
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• 제38권3호
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• pp.140-150
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• 2021

Objectives : The increase of osteoclasts could cause osteoporosis and bone-related diseases. Also, the inhibition of osteoclast differentiation is important in treating bone-related diseases. Traditionally, Psoraleae Semen has been used for geriatric diseases, aging and musculoskeletal diseases. The purpose of this study is to investigate the effect of Psoraleae Semen ethanol extract (PS) on osteoclast differentiation and its function. Methods : To confirm the effect of PS on osteoclastogenesis and bone resorption activity, various levels of concentrations of PS (5, 10, 20 and 40 ㎍/ml) were tested on RAW 264.7 cells cultured with RANKL. We measured tartarate-resistant acid phosphatase (TRAP)-positive cells, TRAP activity, pit formation and F-actin ring formation. The expressions of nuclear factor of activated T-cells (NFATc1) and c-Fos were confirmed through western blot and reverse transcription- polymerase chain reaction (RT-PCR). Also, the expression of bone resorption and fusion-related genes in osteoclast was confirmed by RT-PCR. Results : PS decreased the number of TRAP-positive cells and the TRAP activity. In addition, PS significantly inhibited the formation of pit and F-actin ring. Furthermore, PS decreased the expression of osteoclast related genes. Conclusions : PS inhibits osteoclast differentiation and bone resorption ability through inhibition of the expression of osteoclast-related genes. This indicates that PS may be a potential therapeutic agent to osteoporosis by suppressing osteoclastogenesis.