• 생명과학회지
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• 제24권6호
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• pp.664-670
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• 2014

비브리오균(Vibrio vulnificus)은 심각하고 치명적인 감염을 일으킬 수 있는 호염성의 식중독균이지만, 숙주세포 내에서 염증반응을 일으키는 분자적 기작은 아직 잘 알려지지 않았다. 본 연구에서는 오염된 식품 섭취를 통해 유입되는 비브리오균의 소장 특이적 염증 반응 위치와 기작을 알아보기 위해, 7주령의 수컷 마우스에 비브리오균($1{\times}10^9CFU$)을 16시간 동안 경구 투여하였다. 그 결과 비브리오균은 주로 회장(ileum) 부위에서 비브리오균(WT) 수가 가장 많이 증가하였고, 공장(Jejunum), 근위부대장(proximal colon), 원위부 대장(distal colon)에도 유의적으로 군집현성이 이루어짐을 알 수 있었지만, 십이지장(duodenum)과 비장(spleen), 그리고 간(liver) 조직들에서는 관찰되지 않았다. 특히 비브리오균의 표적기관인 회장상피조직에서는 비브리오균(WT)이 침입 시 융모 안으로 다량의 염증세포들이 유입되었고, 융포의 폭이 넓어지고 길이가 짧아지는 전형적인 조직학적 염증 반응을 보여주었다. 비브리오균이 유도한 조직 특이적 염증반응기작을 알아보기 위해, 비브리오에 감염된 회장상피조직으로부터 단백질과 mRNA를 분리하였다. 비브리오균은 숙주세포의 중추적 신호전달 단백질인 protein kinase C (PKC)의 인산화 및 $PKC{\alpha}$의 세포막이동을 촉진시켰고, mitogen-activated protein kinase (MAPK) 중 extracellular signal-regulated kinases (ERK)와 c-Jun N-terminal kinases (JNK)의 인산화를 유도하였지만, p38 MAPK 인산화에는 영향을 미치지 않았다. 특히 비브리오균은 inhibitory factor-kappa B (I-${\kappa}B$)의 활성을 촉진시킴으로써 nuclear factor-kappa B (NF-${\kappa}B$)의 인산화를 유도하였다. 마지막으로 비브리오균(WT)에 감염된 회장의 경우, 정상마우스에 비해 염증성 cytokine인 interleukin (IL)-6, IL-8, tumor necrosis factor (TNF)-${\alpha}$의 mRNA 수준이 유의적으로 증가되었다. 염증매개 수용체인 toll like receptor (TLR)-4, TLR-5, TLR-9의 mRNA의 발현 또한 비브리오균 처리에 의해 증가되어 있음이 관찰되었다. 종합적으로 오염된 식품 섭취를 통해 유입되는 비브리오균은 회장상피세포를 표적으로 염증반응을 일으키며, 그 기작은 PKC, ERK1/2, 그리고 JNK의 인산화를 통한 NF-${\kappa}B$ 활성의 촉진이며, 이로 인한 다양한 염증 매개 단백질 발현의 증가를 통해 이루어진다고 할 수 있다.

• 환경정책연구
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• 제4권1호
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• pp.39-67
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• 2005

토양오염에 관련된 토양환경보전법의 주요 용어인 토양, 토양오염, 토양오염부지, 정화에 대해 미국, 영국, 네덜란드, 독일, 덴마크의 주요 법에서 나타난 용어와 비교 분석하였다. 토양오염에 관련된 주요 용어의 정의는 국가별로 내용과 수준이 다르다. 이는 각국에서의 토양오염이 실태가 다르고 또한 사회적 문제에서 이들이 차지하는 비중이 동일하지 않으며, 국가별로 토양오염을 방지하고 토양오염의 위해성을 저감하기 위한 이들 국가들의 법과 사회의 발전 배경, 추구하는 토양환경보전정책의 목표와 접근방법이 같지 아니하기 때문일 것이다. 우리나라의 실정과 외국의 관련법, 이들 법의 마련 배경 등을 종합적으로 고려할 때, 토양환경보전법에서 다루는 토양의 정의는 신설되어야 할 것이고, 토양의 정의에는 토양화 과정을 거쳐 생성된 자연적인 지표층을 포함하고 지하수와 하수층을 제외하는 토양의 범위가 제시되는 것이 바람직할 것이다. 토양오염의 정의에는 위해성 평가의 개념(토양오염물질, 경로, 수용체), 토지 이용, 경제적 개념, 토양오염의 인정한계가 포함되어야 할 것이다. 토양오염의 발생주체에 따라 대상 부지의 토양오염여부가 결정될 수 있는 토양환경보전법 제2조 제1호는 대상 부지의 위해성에 의해서 토양오염여부가 결정되는 내용으로 변경해야 할 것이다. 토양오염부지의 정의는 i) 토양오염물질 등을 포함한 토양오염, ii) 위해성에 근거한 토양오염부지의 설정, iii) 토지 이용, iv) 토양오염부지 설정의 한계에 관한 개념을 적절하게 혼합하여 마련할 수 있을 것이다. 토양오염지역 정화의 정의에는 정화의 목표, 목적, 행위, 방법과 범위, 정화의 한계가 포함되어야 할 것이다. 금번 연구에서 제안하고 있는 용어의 정의는 우리 나라 토양오염지역의 조사, 복원, 해제에 관한 법, 제도의 효율성을 제고할 것이다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제13권1호
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• pp.1-11
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• 2009

착상은 배아측과 모체측의 내분비적, 측분비적 및 자가분비적 인자들의 상호 작용에 의하여 조절된다. 착상의 적기는 $2{\sim}4$일로서 이 특수한 시간대 안에서 signaling, appositioning, attachment 및 invasion을 통하여 순차적으로 배아의 착상이 이루어지는데, 이는 자궁내막과 배아로부터 여러 사이토카인, 성장인자, 부착인자와 같은 다수의 생화학 인자의 생성과 분비를 포함하며 이로 인하여 수용적인 자궁내막이 형성된다. LIF, CSF-1, IL-1과 같은 사이토카인들은 착상을 이끄는 연속적인 사건에서 중요한 역할을 수행하며 integrin, L-selectin ligands, glycodelin, mucin-1, HB-EGF, pinopodes는 appositioning과 attachment에 관여한다. 배아 또한 사이토카인과 성장인자 및 LIF, CSF-1, IGF, HB-EGF에 대한 수용체들을 분비하여 능동적으로 대처한다. 자궁내막의 수용성을 평가하고 자연주기 또는 보조생식술을 이용한 임신의 예후를 예측하는데, 이와 같은 인자들이 유용한지는 앞으로 더 연구되어야 한다. 현재로서는 내막조직으로부터 채취한 integrins, pinopodes, glycodelin, LIF가, 자궁강내 세척액에서는 glycodelin과 LIF가 유망한 인자로 떠오르고 있다. 혈액내 마커로서는 VEGF, glycodelin, CSF가 약간의 연관성을 보여주고 있다. 이러한 인자들이 보조생식술 전후로 자궁내막의 기능과 임신의 예후를 평가하는 선별검사로 이용될 수 있는지를 증명하기 위해서는 향후 불임 여성과 대조군인 가임 여성을 대상으로 한 대규모의 연구가 필요할 것이다. 인간의 착상에서 이들 인자들의 기능을 충분히 이해해야 치료적 기법으로 연결되어 보조생식술에서도 더 높은 성공률을 이루어 낼 것으로 사료된다.

• 한국가축번식학회지
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• 제26권2호
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• pp.183-192
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• 2002

본 연구는 임신 및 분만후 rat에 oxytocin을 투여후 혈장, 자궁 및 태반 조직에서 estradiol-17$\beta$, progesterone, prostaglandin F$_2$$_{\alpha}$ 및 prostaglandin E$_2$그리고 자궁 조직의 oxytocin 수용체의 함량 사이의 관계에 대하여 조사하였다. 임신 rat에 oxytocin 투여 후 혈장 estradiol-17$\beta$의 농도는 임신 말기에 서서히 증가하여 임신 22일에 최고를 기록하였고 분만 후 1일에는 임신 16일 수준으로 감소하였다. Progesterone 농도는 임신 18일부터 분만 후 1일에 유의성 있는(p<0.05) 감소를 보였다. Prostaglandin F$_2$$_{\alpha}$ 및 Prostaglandin E$_2$농도는 임신 14일에서 임신 22일에 공히 상승하여 임신 22일에 최고를 기록하였고 분만 후 1일에는 급격히 감소하였다. Estradiol-17$\beta$의 농도는 자궁 조직에서 임신 14일에서 20일까지 서서히 증가하다가 임신 22일에 급격한 증가를 기록하였고 분만 후 1일에는 급격히 감소하여 임신 14일 수준을 유지하였으며 progesterone 농도는 임신 16일에 상승을 보인 후 임신 20일까지 급격히 감소하였고 분만 후 1일까지 같은 수준을 유지하였다. Prostaglandin F$_2$$_{\alpha}$ 및 prostaglandin E$_2$농도는 자궁조직에서 임신 말기 전기간에 상승하여 임신 22일에 최고를 기록한 후 분만 후 1일에는 급격히 감소하여 임신 14일과 비교하여 70% 수준을 기록하였다. Prostaglandin F$_2$$_{\alpha}$ 농도는 태반 조직에서 임신 14일에서 임신 22일까지 지속적으로 증가하였고 분만 후 1일에는 급격히 감소하였으며 prostaglandin E$_2$의 농도는 임신 14일에서 20일에 증가한 후 분만 후 1일까지 감소하였다. Oxytocin 수용체의 농도는 자궁 조직에서 임신 20일에서 임신 22일 사이에 급격히 증가한 후 분만 후 1일까지 비슷한 수준을 기록하였다. 이상에서와 oxytocin투여에 의한 임신 rat에 있어서 progesterone 농도의 감소에 이은 estradiol-17 $\beta$, prostaglandin F$_2$$_{\alpha}$, prostaglandin E$_2$및 oxytocin 수용체 농도의 증가는 조기에 시작되었다.

• 생명과학회지
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• 제21권2호
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• pp.183-193
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• 2011

중간엽 줄기세포의 이동과 분화는 손상된 조직의 재생을 위해 필수적이다. Sphingosine-1-phosphate (S1P)는 세포성장, 생존, 분화, 이동성 등 여러 가지 생명현상에 중요한 역할을 하는 생리활성 지질이다. 본 연구에서는 인체 골수유래 중간엽 줄기세포의 이동과 세포분화에 대한 S1P의 영향을 조사하였다. S1P는 중간엽 줄기세포의 이동을 증가시켰으며 pertussis toxin의 전처리는 S1P에 의한 세포이동을 억제하였다. 본 결과는 S1P에 의한 세포 이동과정에 Gi에 연결된 수용체가 관여함을 제시한다. $S1P_1$과 $S1P_3$ 수용체에 대한 길항제인 VPC23019의 전처리나 siRNA를 이용한 $S1P_1$ 수용체의 발현억제는 S1P에 의한 세포 내 칼슘 증가와 중간엽 줄기세포의 이동을 저해 하였다. 또한, S1P의 처리는 중간엽 줄기세포에서 평활근세포의 표지유전자인 $\alpha$-smooth muscle actin ($\alpha$-SMA)의 발현을 증가시켰으며 VPC23019의 전처리는 S1P에 의한 $\alpha$-SMA의 발현증가를 저해하였다. S1P는 중간엽 줄기세포에서 p38 mitogen-activated protein kinase (p38 MAPK)의 인산화를 촉진하였으며 p38 MAPK의 저해제인 SB202190의 전처리 또는 p38 MAPK의 dominant negative mutant의 과발현은 S1P에 의한 중간엽 줄기세포의 이동 $\alpha$-SMA 발현증가를 억제하였다. 본 연구결과는 S1P가 $S1P_1$-p38 MAPK 신호전달기전을 통해 중간엽 줄기세포의 이동과 평활근세포로의 분화를 촉진함으로써 중간엽 줄기세포를 이용한 조직재생에의 활용 가능성을 제시한다.

• 대한소아신경학회지
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• 제26권4호
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• pp.205-209
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• 2018

목적: 마그네슘은 N- 메틸 -D- 아스 파르 테이트(NMDA) 이온 채널 수용체를 차단하여 NMDA 관련 발작을 조절하는 데 중요한 역할을 한다는 것이 밝혀져 있다. 경련 시 총 혈청 마그네슘 수치를 주로 측정하고 있는데, 생물학적으로 활성화된 형태인 이온화 마그네슘 수치를 측정하는 것이 체내 마그네슘 양을 평가하기 위한 보다 적절한 방법이다. 이에 연구자는 뇌전증 환아들 중 발열과 동반된 경련 발작(FTS) 이 있었던 환아들과 없었던 환아들에서 혈청 이온화 마그네슘($iMg^{2+}$) 수치를 비교해 보았다. 방법: 2015년 1월부터 2017년 7월까지 고려 대학교 구로 병원 외래 또는 소아 응급실을 방문한 뇌전증 환아들 중 2년 이내에 새로 진단받은 1-8 세의 환아들을 대상으로 하였으며 열과 동반된 경련을 할 수 있는 뇌전증 증후군(드라베 증후군, PCDH19 뇌전증 증후군 등)은 제외하였다. 결과: 12명의 발열을 동반한 경련 발생군(FTS)과 16명의 발열을 동반한 경련이 없었던 군(without FTS)으로 분류를 하였으며, 혈중 $iMg^{2+}$ 농도는 0.93 (0.85-1.14, quartile) mEq/L이었다. 혈청 $iMg^{2+}$ 수치는 without FTS 군(1.10 mEq/L)에 비해 FTS군에서 0.86 mEq/L으로 유의하게 낮았다(P=0.005). 두 군간의 임상 적 변수에는 차이가 없었다. 혈청 $iMg^{2+}$ 수준이 낮을수록 다 변수 로지스틱 회귀 분석(OR=0.028)에 근거하여 뇌전증 환아에서 FTS를 가질 위험이 유의하게 증가했다. 결론: 혈청 $iMg^{2+}$ 수치는 FTS 가 있었던 뇌전증 환아들에서 FTS가 없었던 환아들보다 유의하게 낮았다. 반복적인 FTS를 가진 뇌전증 환아들에서 생물학적으로 활성화 형태인 혈청 $iMg^{2+}$ 수치를 측정을 고려할 수 있겠으며, 앞으로 대규모 전향적 연구가 필요할 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제31권9호
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• pp.787-795
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• 2021

등골나물은 오랫동안 음식으로 사용되어 왔으며 한방에서 한약재로 사용되어왔으며, 특히 등골나물 추출물은 항염 및 항산화 효과가 보고되었다. 심혈관 질환인 동맥경화증은 동맥 혈관에서 발생하는 만성 염증이며 다양한 질환에 관여하고 있다. 재협착 및 신경병증 증식과 같은 심혈관 질환은 주로 혈관 평활근 세포의 다중 성장인자로 인한 비정상적인 성장과 이동으로 인해 발생하며, 혈소판유래 성장인자는 손상된 혈관벽에서 방출되며 혈관 평활근 세포의 증식 및 이동에 관여한다. 본 연구에서는 혈관 평활근 세포의 비정상적인 증식 및 이동에 대한 등골나물 추출물의 효과를 확인하였고, 혈소판유래 성장인자로 유도된 혈관 평활근 세포내에서 신호전달 경로를 조사하였다. 혈소판유래 성장인자로 유도된 혈관 평활근 세포에서 등골나물 추출물의 전처리는 세포 증식 및 이동을 효과적으로 감소시켰다. 또한, 세포 내 신호전달 경로 AKT, phospholipase C gamma (PLC-γ) 및 mitogen-activated protein kinase (MAPK)의 웨스턴 블롯 실험 결과, 이들 경로의 인산화 억제를 확인하였다. 유세포분석 데이터는 혈관 평활근 세포의 세포주기가 등골나물 추출물에 의해 차단되었음을 보여주었다. 이 결과는 혈소판유래 성장인자가 세포주기와 세포 내 신호전달 인자를 조절하여 혈관 평활근 세포의 증식과 이동을 억제 할 수 있음을 시사한다. 또한, 이는 등골나물 추출물이 혈관 평활근 세포의 비정상적인 증식 및 이동을 차단하여 심혈관 질환 예방에 하나의 소재로 사용될 수 있음을 시사한다.

• 대한화장품학회지
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• 제45권2호
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• pp.175-184
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• 2019

상피세포성장인자(epidermal growth factor, EGF)는 인간의 표피 및 진피에서 세포막 수용체와 상호작용을 통하여 세포의 생장 및 증식을 유도하는 기능을 갖고 있다. 이 같은 EGF의 기능은 의료 및 화장품 분야에서 상처치유 의약품 및 노화방지 화장품의 주요원료로 사용되고 있다. 화장품 원료로서 EGF는 피부장벽으로 알려져 있는 피부 각질층의 투과가 잘 안되기 때문에 가지고 있는 본연의 효능을 구현하는 데 문제가 있다. 본 연구에서는 EGF의 경피투과 효율을 개선하기 위하여 피부 투과능이 확인된 거대분자 전송 도메인(macromolecule transduction domain, MTD) 151이 융합된 형태로 재조합 인간 상피세포성장인자 ($MTD_{151}-EGF$)를 개발하였다. $MTD_{151}-EGF$의 유전자가 coding된 vector로 형질전환된 대장균에서 $MTD_{151}-EGF$ 발현시킨 후 정제를 진행하였다. 정제된 MTD-EGF를 대상으로 세포증식시험, 세포독성시험, 생체외 피부흡수시험 그리고 인공피부를 이용한 경피투과능을 평가하였다. 99% 이상 고순도로 정제된 $MTD_{151}-EGF$의 세포증식 활성은 EGF 대비 동등 이상의 수준이었으며, 세포독성은 관찰되지 않았다. 또한, 인공피부 투과모델에서 FITC로 표지된 EGF와 $MTD_{151}-EGF$의 진피층까지의 투과를 공초점 현미경으로 관찰한 결과, $MTD_{151}-EGF$는 EGF 대비 우수한 투과능을 보였으며, 경피흡수 시스템을 이용한 투과물질의 정량분석 결과, EGF 대비 약 16 배 이상 투과량이 많은 것으로 확인되었다. 이러한 결과들은 다양한 활성물질들의 화장품용 원료로서의 경피투과에 MTD가 기존의 물리적인 경피투과 방법을 효율적으로 개선한 대안이 될 것으로 판단된다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제57권1호
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• pp.90-104
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• 2019

본 연구에서는 시간별 실제 기상데이터를 토대로 한 CALPUFF 모델링 수행을 통하여 민원지역에 대한 신뢰성이 있는 모델링 결과를 도출하였다. 무창형 계사 P1 및 P2의 방진망 구조물(chamber) 및 개방형 계사 P3로부터의 오염원 배출 및 확산거동을, 부피오염원으로서의 CALPUFF 모델링 또는 각 방향의 배출면적을 가중치로 한 수직 배기의 평균 선속도인 모델 배출 선속도($u^M_y$)를 적용한 점오염원으로서의 최종 CALPUFF 모델링으로 구현하였다. 또한 계사 P1, P2 및 P3에서의 배출되는 악취 및 분진오염원 배출량에 대한 각각의 제거효율(0, 20, 50 및 80%) 또는 각각 대응되는 emission rate (100, 80, 50 및 20%)에 따른 시나리오를 기본으로, CALPUFF 모델링을 수행하여 각각에 대한 민원지역의 농도예측을 수행하였다. 이러한 민원지역에 대한 암모니아, 황화수소, $PM_{2.5}$ 및 $PM_{10}$에 대한 농도예측과 악취방지법 및 대기환경법에서 요구되는 오염물질 농도와 비교하여, 계사 P1, P2 및 P3에 요구되는 암모니아, 황화수소, $PM_{2.5}$ 및 $PM_{10}$에 대한 제거율을 산정하였다. 그 결과로서, "P1, P2 및 P3에서 각각의 배출농도를 줄인 비율만큼 각각의 discrete receptor에서의 농도가 같은 비율로 감소한다"는 가정(a priori assumption)이 본 CALPUFF 모델링 범위 내에서 적용 가능함이 입증되었다. 한편 부피오염원을 적용한 CALPUFF 모델링을 수행한 경우에서 방지시설의 요구되는 제거효율은, 점오염원을 적용한 CALPUFF 모델링을 수행한 경우와 비교하였을 때에 P1의 경우에는 상호간에 유사하였으나, P2와 P3에서 암모니아와 $PM_{10}$의 경우에 더 높게 나타났다. 그럼에도 불구하고 민원해결을 위한 안전한 접근방법으로서 부피오염원으로서 CALPUFF 모델링을 선정하였다. 이에 따라서 본 연구에서는 암모니아, 황화수소, $PM_{2.5}$ 및 $PM_{10}$와 같은 오염원배출에 대하여 무창형 계사 P1 및 P2에 요구되는 정량적 방지수준을 타당하게 도출하였다.

• 생명과학회지
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• 제29권1호
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• pp.9-17
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• 2019

암조직의 내부에서 hypoxia와 glucose depletion 등의 microenvironmental stress를 받게 되면 necrosis가 유도되고, 실제로 암 조직 내부에서 necrotic core 형성이 관찰된다. Necrotic cells은 high mobility group box 1(HMGB1)를 extracellular space로 방출하는 것으로 알려져 있다. 방출된 HMGB1은 tumor-promoting cytokine으로 작용함으로써 tumor development 시 inflammation, metabolism 및 metastasis에 기여한다. 본 연구에서 non-invasive breast cancer cells MCF-7이 solid tumor의 in vitro model인 multicellular tumor spheroid (MTS) 배양을 통해 완전한 구형의 MTS를 형성하며 MTS가 성장함에 따라 inner region에 necrosis가 유도됨을 밝혔다. 또한 MCF-7 세포의 MTS 배양은 Snail 의존적으로 epithelial-mesenchymal transition (EMT)를 유도함을 관찰하였다. HMGB1의 cell surface receptors인 RAGE, TLR2, TLR4 발현이 MTS 배양에 의해 증가됨을 발견하였다. RAGE, TLR2, TLR4 를 knockdown한 결과 MTS 성장을 억제할 뿐만 아니라 MTS에 의해 증가되는 Snail 발현을 억제함을 밝혔다. 이는 MTS-induced Snail 발현이 RAGE/TLR2/TLR4의존적으로 조절되며 RAGE/TLR2/TLR4-Snail이 MTS 성장에 관여하는 것으로 보인다. 또한 Snail, RAGE, TLR2, TLR4 shRNA는 MTS 배양에 의해 유도되는 EMT를 억제함을 밝혔다. 실제 인간 암조직에서 정상조직에 비해 RAGE, TLR2, TLR4 유전자의 발현이 높음을 관찰하였다. 따라서 HMGB1이 RAGE/TLR2/4-Snail axis를 통해 MTS 배양에 따른 성장 및 EMT에 중요하게 작용할 것으로 예상된다.