• BMB Reports
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• 제57권1호
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• pp.60-65
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• 2024

The CRISPR-Cas9 system has significantly advanced regenerative medicine research by enabling genome editing in stem cells. Due to their desirable properties, mesenchymal stem cells (MSCs) have recently emerged as highly promising therapeutic agents, which properties include differentiation ability and cytokine production. While CRISPR-Cas9 technology is applied to develop MSC-based therapeutics, MSCs exhibit inefficient genome editing, and susceptibility to plasmid DNA. In this study, we compared and optimized plasmid DNA and RNP approaches for efficient genome engineering in MSCs. The RNP-mediated approach enabled genome editing with high indel frequency and low cytotoxicity in MSCs. By utilizing Cas9 RNPs, we successfully generated B2M-knockout MSCs, which reduced T-cell differentiation, and improved MSC survival. Furthermore, this approach enhanced the immunomodulatory effect of IFN-r priming. These findings indicate that the RNP-mediated engineering of MSC genomes can achieve high efficiency, and engineered MSCs offer potential as a promising therapeutic strategy.

• Korean Journal of Radiology
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• 제23권6호
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• pp.638-648
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• 2022

Objective: The study aimed to investigate the diurnal variation in cervical disc hydration and its relationship with cervical degeneration. Materials and Methods: C3-C7 discs of 86 prospectively enrolled participants (37 males, 49 females; mean age ± standard deviation, 23.5 ± 2.5 years) were assessed using T2 mapping in the morning and evening. All discs were stratified by Miyazaki grade or C2-C7 Cobb angle and T2 values (T2). The degree of diurnal T2 variation (T2-DDV), defined as (morning T2 - evening T2)/morning T2 x 100%, was measured for the entire disc, annulus fibrosus (AF), nucleus pulposus (NP), and endplate zones. Results: T2 of the entire disc decreased significantly after the daytime load (p < 0.001), with a T2-DDV of 13.3% for all discs and 16.0%, 12.2%, and 13.0% for healthy (grade I), mild degenerative (grade II), and advanced degenerative (grade III/IV) discs, respectively. T2 of regional NPs and AFs decreased significantly from morning to evening (p ≤ 0.049) except in the healthy anterior inner AF (p = 0.092). Compared with healthy discs, mild degenerative discs displayed lower T2 and T2-DDV in regional NPs (p < 0.001). Advanced degenerative discs showed higher T2-DDV in the anterior inner AF compared with healthy discs (p = 0.050). Significant diurnal T2 changes in the endplate zones were observed only in healthy discs (p = 0.013). Cervical discs in the low Cobb angle group showed higher T2-DDV in the anterior AFs and anterior NP and lower T2-DDV in the posterior AF than those in the high Cobb angle group (p ≤ 0.041). Conclusion: This study characterized the diurnal variation in hydration of the cervical discs as assessed using T2 mapping and revealed early chemo-mechanical coupling dysfunction in degenerating discs. Cervical sagittal alignment on MRI can affect the diurnal stress patterns of the cervical discs. T2 mapping is sensitive to disc biomechanical dysfunction and offers translational potential from biomechanical research to clinical application.

• 구강회복응용과학지
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• 제34권4호
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• pp.280-289
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• 2018

목적: 이 연구의 목적은 임플란트의 길이 및 치관-임플란트 비율(crown-to-implant (C/I) ratio)이 임플란트의 안정성과 임플란트 변연골 소실량(MBL)에 영향을 주는지 알아보기 위함이다. 연구 재료 및 방법: 연구대상자로 하악 구치부에 단일치를 상실한 46명의 환자를 선별하였다. 대조군에는 총 19개의 직경 5.0 mm, 길이 10 mm의 임플란트(CMI IS-III $active^{(R)}$ long implant)를 식립하였고, 실험군에는 직경 5.5 mm, 길이 6.6, 7.3, 8.5 mm의 임플란트 총 27개(CMI IS-III $active^{(R)}$ short implant)를 식립하였다. 각각의 임플란트는 디지털 방식으로 술 전 제작한 수술가이드를 사용하여 식립하였고 임시보철물을 장착하여 즉시부하를 시행하였다. 술 후 3개월에 CAD-CAM 방식으로 제작한 지르코니아 크라운으로 최종 수복하였다. 술 후 48주에 ISQ 값과 변연골 소실량을 측정하여 치관-임플란트 비율과 ISQ 및 변연골 소실량 간의 상관관계를 비교하였다. 결과: 두 그룹 모두 안정도 및 변연골 소실량 면에서 성공적인 결과를 나타내었다. 술 후 48주에 측정한 두 그룹간 ISQ와 변연골 소실량 값은 통계적으로 유의미한 차이가 없었다(P > 0.05). 치관-임플란트 비율과 안정성 및 치관-임플란트 비율과 변연골 소실량 간에 어떤 상관관계도 관찰되지 않았다(P > 0.05). 결론: 두 그룹의 하악 단일 임플란트에서 치관-임플란트 비율은 안정성 및 변연골 소실량에 영향을 주지 않는 것으로 나타났다. 골높이가 부족한 하악에서 단일 임플란트 수복 시, 짧은 임플란트는 상대적으로 높은 치관-임플란트 비율에도 불구하고 제한된 조건 하에서 적절한 대안이 될 수 있다.

• 구강회복응용과학지
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• 제34권4호
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• pp.270-279
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• 2018

목적: 이 연구의 목적은 종래형 인상채득 방법과 디지털 인상채득 방법에 대한 환자들의 느낌, 만족도와 선호도를 설문조사를 통해 비교분석하는 것이다. 연구 재료 및 방법: 이 연구에 참여한 13명의 임상시험자(남자 6명, 여자 7명)는 종래형 인상채득 방법과 디지털 인상채득 방법을 동일에 경험하였다. 종래형 인상채득방법은 폴리비닐실록산(PVS) 인상재를 사용하였고, 디지털 인상채득은 새로 개발된 구강스캐너를 사용하였다. 두 종류의 인상채득을 시행한 직후 바로 설문조사를 진행하였고, 설문조사지는 다음의 세 개의 범주로 구성되었다; 1) 일반적인 치과 진료에 관해 2) 종래형 인상채득방법에 대한 만족도 3) 디지털 인상채득 방법에 대한 만족도. 만족도에 대한 측정은 Likert 척도를 사용하여 평가되었다. 설문조사 응답 중 분포에 관한 것은 백분율을 사용하였고, 비교 만족도에 유의성에 대한 통계분석은 paired t-test 검정을 사용하였으며 통계적 유의수준은 P < 0.05 로 하였다. 결과: 두 가지 인상채득 방법에 대한 전반적인 만족도에서 유의미한 차이가 있었다(P < 0.05). 디지털 인상채득방식이 숨쉬기, 냄새에 대한 항목에서 종래의 인상채득방법에 비해 높은 만족도를 보였다. 다만 구강 스캐너를 사용했을 때 스캐너의 팁 사이즈가 크고 입을 오래 벌리고 있어야 하는 문제로 인해 TMJ에 불편감을 야기했다. 결론: 구강스캐너를 사용하는 디지털 인상채득 방법이 종래의 인상채득방법에 비하여 더 선호되는 것을 확인하였다. 대부분의 조사에서 참가자들이 디지털 인상채득방법을 타인에게 추천할 의향이 있으며, 다음 보철 치료 시에도 디지털 인상채득 방법을 선택할 것이라고 했다.

• 대한치과보철학회지
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• 제59권2호
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• pp.153-163
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• 2021

목적: 본 연구는 지르코니아의 거칠기 증가를 위한 4가지 표면처리 방법과 3종의 레진시멘트가 전단결합강도에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 재료 및 방법: 총 120개의 지르코니아 시편을 표면처리 방법에 따라 4개의 군으로 나누었다: 대조군, 아무 처리를 하지 않은 군; APA50군, 50 ㎛ 크기의 Al2O3로 Airborne-particle abrasion (APA) 처리를 시행한 군; APA125군, 125 ㎛ 크기의 Al2O3로 APA 처리를 시행한 군; ZA군, ZrO2 slurry를 적용한 군. 각 군에 3종의 레진시멘트(Panavia F 2.0, Superbond C&B, Variolink N)를 접착하고, 만능시험기를 이용하여 전단결합강도를 측정하였다. 주사전자현미경을 이용해 각 군의 대표 표본의 표면을 관찰하였다. 표면처리 방법과 레진시멘트 종류에 따른 상호작용이 존재하는지 알아보기 위하여 Two-way ANOVA를 실시하였고, 각 군 간의 통계적 차이를 알아보기 위해 One-way ANOVA를 시행하였다. 사후검정으로 Tukey HSD test를 실시하였다(α = .05). 결과: 표면처리에 따른 전단결합강도 비교에서, APA125군, APA50군, ZA군, 대조군 순으로 높은 값을 보였고, APA처리를 시행한 군(APA50군, APA125군) 간에는 통계적으로 유의한 차이가 없었다(P > .05). 또한, ZA군은 대조군보다 유의성 있게 높은 값을 보였다(P < .05). 레진시멘트 종류에 따라서는 Panavia F 2.0, Superbond C&B, Variolink N 순으로 높은 전단결합강도를 보였다(P < .05). APA50군과 APA125군에서는 거칠고 불규칙한 표면이 관찰되었고, ZA군에서는 작고 불규칙한 다공성과 거친 표면이 관찰되었다. 결론: 본 연구의 한계내에서, APA 처리와 ZrO2 slurry를 적용했을 때 지르코니아의 표면 거칠기가 증가됨을 확인할 수 있었고, MDP를 함유한 Panavia F 2.0가 지르코니아와의 가장 높은 전단결합강도를 보였다.

• 생명과학회지
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• 제34권2호
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• pp.86-93
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• 2024

플라스미드의 복제는 엄격하게 조절되어야 하기 때문에 일반적으로 rolling circle 복제를 수행하는 플라스미드들은 복제 개시인자인 RepB는 전사 및 번역 수준에서 엄격하게 조절되어 일정한 copy number를 유지한다. 플라스미드 pJB01에는 단일 오페론으로 구성된 세 개의 orfs (copA, repB, repC 또는 repABC)가 포함되어 있다. 아미노산 서열 분석에서 pJB01 CopA는 다른 플라스미드의 복제 수 조절 단백질로서 Cops와 상동성을 보였다. pMV158의 CopG와 비교할 때, CopA는 플라스미드의 일반화된 억제자의 모티브로 알려진 RHH (ribbon-helix-helix)를 형성하는 것으로 추정된다. gel mobility shift assay 결과 정제된 융합 단백질이 repABC 오페론의 operator 영역에 결합하는 것으로 나타났다. 전사 수준에 대한 CopA의 기능적 역할을 조사하기 위해 CopA R16M, K26R 및 E50V와 같은 세 개의 포인트 돌연변이가 CopA의 코딩 프레임에서 구성되었다. CopA R16M, K26R 및 E50V 돌연변이의 repABC mRNA 수준은 CopA wt보다 각각 1.84, 1.78 및 2.86배 증가했다. 또한 세 개의 CopA 유전자의 돌연변이로 인한 복제 수도 CopA wt보다 각각 1.86, 1.68 및 2.89배 증가했다. 이러한 결과는 CopA가 전사 억제자이며 복제 개시자로서 repABC mRNA 및 RepB 단백질 수를 감소시킴으로써 pJB01의 복제 수를 감소시키는 것으로 제의된다.

• 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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• 제37권1호
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• pp.37-47
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• 2014

본 연구는 토모테라피(Accuray Inc, Sunnyvale, CA, USA)의 자동영상정합 과정에서 조정인자에 따른 종축과 회전축의 오차를 분석하였다. 다섯그룹(두부, 경부, 흉부, 복부, 골반부)으로 구분된 총 50명의 치료가 종료된 환자를 대상으로 하였고, 총 500개의 megavoltage computed tomography (MVCT) 영상을 분석하였다. 모의치료에서 kilovoltage computed tomography (kVCT)영상을 얻었고, 치료계획을 위하여 토모테라피 Hi-Art II 치료계획시스템(Accuray Inc, Sunnyvale, CA, USA)을 사용하였다. 매 회 치료 전 자동영상정합 과정을 시행하였고, 종축과 회전축의 오차를 기록하였다. 종축과 회전축의 일치도(adjustments)에서 자동영상정합을 분석하기 위하여 총 아홉 가지 조정인자를 적용하였고, 각 그룹의 계통적(systematic, ${\Sigma}$)과 통계적(random, RMS) 오차에 대하여 종합적 평균오차(overall mean value, M)를 구했다. 각 그룹 간 회전축 일치도의 종합적 평균오차에서 밀도와 해상도에 따른 다양한 조정인자에 의한 차이를 보였다. 밀도와 해상도가 높아짐에 따라 회전축 일치도에서 편차가 작았다. 그러므로, 토모테라피에서 "full-image"모드와 "standard"해상도를 이용한 자동영상정합은 정확한 오차 확인이 가능하고, 환자 재위치잡이(repositionning) 및 보정(correcting)에 도움이 될 것으로 사료된다.

• 미생물학회지
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• 제46권1호
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• pp.21-26
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• 2010

탄저균(Bacillus anthracis)은 탄저(Antrax)의 원인균으로 사람은 물론, 초식동물인 소, 양, 말 등에서 급성의 폐사성 전염병을 일으킨다. 현재 사용되고 있는 탄저 치료 및 예방법은 항생제 치료와 약독화 백신주를 토대로 하고 있으나, 항생제 내성주의 출현 및 잔류 병원성이 문제시 되고 있는 실정이다. 따라서, 인체에 적용 가능하며 보다 안전한 탄저 치료제 및 백신 개발이 요구되고 있으며, 최근 탄저균 아포 및 영양세포, 그리고 탄저독소(Anthrax toxins)에 대한 동시 면역을 유도하는 다가백신 개발이 보고된 바 있다. 본 연구에서는, 향후 탄저균에 대한 새로운 다가백신 후보물질 발굴을 위하여, 탄저균에 대한 전장 유전자 발현 라이브러리(whole genomic expression library)를 구축하였다. 라이브러리 구축을 위하여, 탄저균(ATCC 14578) 게놈 DNA를 Sau3AI으로 부분 제한효소 처리였고, 유도 발현이 가능한 pET30abc 벡터에 접합시킴으로써, 총 $1{\times}10^5$개에 해당하는 대장균 BL21(DE3) 유래의 전장 유전자 발현 라이브러리를 구축하였다. 염기서열분석을 통한 중복성(redundancy) 확인 결과, 111개의 무작위 클론 중 56개(50.5%)가 탄저균 유전자로 확인되었으며, 17개(15.3%)는 벡터 유전자였고, 38개(34.2%)는 BLAST 탐색에서 일치하는 유전자를 찾지 못하였다. 또한 웨스턴 분석을 통하여 단백질 유도발현을 확인하였으며, 탄저균 항혈청에 대한 colony blot으로부터 양성반응을 보이는 일부 클론들을 확인할 수 있었다. 이러한 결과물들은, 구축된 전장 유전자 발현 라이브러리가 향후 탄저균에 대한 면역체(immunome) 분석을 위해 적용 가능함을 암시한다.

• 생명과학회지
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• 제23권11호
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• pp.1397-1403
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• 2013

괴각(Fructus Sophorae)은 회화나무(Styphnolobium japonicum L.)의 열매를 건조한 것으로 전통 한의학에서 널리 사용되는 약재 중의 하나이다. 본 연구에서는 murine RAW 264.7 대식세포 모델을 이용하여 괴각 추출물 (Fructus Sophorae extracts, FSE)이 면역 조절능에 미치는 영향을 조사하였다. 이를 위한 대식세포 활성과 연관된 면역 반응 parameter로서 prostaglandin $E_2$ ($PGE_2$)와 tumor necrotic $factor-{\alpha}$ ($TNF-{\alpha}$)의 생성에 미치는 FSE의 영향을 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면 FSE는 대식세포의 활성을 유도하였고, $PGE_2$ 및 $TNF-{\alpha}$의 생성을 촉진하였으며, 이는 cyclooxygenase-2 (COX-2)와 $TNF-{\alpha}$ 유전자의 전사 및 번역 수준에서의 활성화와 연관성이 있었다. 또한 FSE 처리에 의하여 다양한 종류의 cytokine 발현의 증가를 cytokine array 분석을 통하여 확인하였으며, RAW 264.7 대식세포의 활성화에는 mitogen-activated protein kinases (MAPKs) 및 phosphatidylinositol-3-kinase (PI3K)/Akt 경로 활성화가 연관되어 있음을 알 수 있었다. 본 연구의 결과는 괴각 추출물이 면역 증강제로서의 개발 가능성이 매우 높음을 시사한다.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제49권4호
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• pp.431-438
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• 2006

목 적 : 새로운 암억제 유전자로 알려진 IGFBP-3의 주요 기능은 IGF-I과 IGF-II와 결합을 하여 IGF의 기능을 조절하는 IGF dependent mechanism과 IGFBP-3 자체가 IGF와 결합과는 무관하게 세포의 apoptosis를 유도하는 IGF independent mechanism이 보고되었다. 암억제 유전자 p53의 대표적인 항암 기전의 하나는 직접 IGFBP-3의 발현을 증가시키며, 발현된 IGFBP-3는 암세포의 apoptosis를 유도시킨다. IGFBP-3의 항암작용은 보고되었지만, IGFBP-3의 변역 후 변형에 의한 항암기전은 전혀 밝혀져 있지 않다. 본 연구에서는 p53의 항암기전과 관련하여 IGFBP-3의 당화에 관련된 기전을 밝히고, IGFBP-3 당화의 의미를 규명하였다. 방 법 : 실험 세포주로는 p53의 변이를 보이며 p53의 발현이 일반세포에 비교하여 낮은 특징을 갖고 있는 사람의 유방암세포인 MDA-MB-231를 사용하였으며, Ad/p53과 Ad/IGFBP-3 아데노바이러스를 감염시킨 후 IGFBP-3의 발현 변화와 apoptosis 기전을 분석하였다. glycosylation 억제제로 알려져 있는 tunicamycin을 처리하여 당화의 정도를 조사하였다. 결 과 : 실험 세포에 Ad/p53을 감염시켜 p53을 발현시킨 결과 성장의 억제와 apoptosis가 유도되었고, IGFBP-3의 발현이 현저하게 증가되었으며, 특히 IGFBP-3의 당화 형태를 증가시켰다. 당화된 IGFBP-3의 증가는 세포의 apoptosis의 유도가 촉진되었으며, 이러한 IGFBP-3의 당화는 p53과 IGFBP-3의 발현을 동시에 유도시킨 결과 더욱 항진되었다. 결 론 : 이상의 연구에서 IGFBP-3의 암억제 능력의 향상은 p53에 의한 IGFBP-3의 당화의 증가를 통하여 안정화됨으로서 나타나고 있음을 알 수 있었다. 이는 p53과 IGFBP-3를 이용한 혼합유전자 치료가 가능할 것으로 사료된다.