Effects of Ulmus davidiana Planch(Ulmaceae) on mineralization, bone morphogenetic protein-2, alkaline phosphatase, type I collagen and collagennase-1 in bone cells

유근피가 골세포의 mineralization, bone morphogenetic protein-2, alkaline phosphatase, type I collagen 및 collagennase-1에 미치는 영향

By extracting the sample of Ulmus davidiana Planch(Ulmaceae), which was known to have the protection of damaged organ and the anti-inflammation action, it was experimented whether it is available for the application of treatment of osteoporosis. In the previous experiment, the extracts from Ulmus davidiana Planch(Ulmaceae) were confirmed to inhibit Cathepsin K through treating the cell of long bone, which contains osteoclast. Through this, it is suggested that Ulmus davidiana Planch(Ulmaceae) can play a role of prodrug as an inhibitor of absorbing bone ash in the treatment of osteoporosis. In the present experiment, a research in vitro Ulmus davidiana Planch(Ulmaceae) on the growth and sensibilization of osteoblast in a state that induced osteosis by using the cell tissue of MC3T3-El pre-osteoblastic was conducted. As a result, it could be confirmed that Ulmus davidiana Planch(Ulmaceae) has the strengthening function by enhancing the dosage and the activity of ALP depending on the time. The dosage was observed at the minimum of $50{\mu}g/m{\ell}$ and the maximum of $150{\mu}g/m{\ell}$. The enhancement in bone morphogenetic protein-2 at $100{\mu}g/m{\ell}$ UD could be observed, and it also increased the concentration of ALP mRNA within the cell of MC3T3-El. At $60{\mu}g/m{\ell}$ UD which indicated a little increase in Type I collagen mRNA for a long time of culture. However, it was shown to sharply inhibit the expression of gene in the culture between 15-20 days. These results suggest that Ulmus davidiana Planch(Ulmaceae) has an influence upon bone metabolism through thje sensibilization of osteoblast. Therefore, it could be known that utilized Ulmus davidiana Planch(Ulmaceae) can be positively applied for the general disease of bone metabolism through future studies.

손상된 조직의 보호와 항염증작용이 있는 것으로 알려진 유근피를 수액추출하여 골다공증의 치료에 응용 가능한가를 실험하였다. 이전의 실험에서 유근피 추출액이 파골세포를 함유한 장골세포의 치료를 통해 Cathepsin K를 억제하는 것을 확인 하였었다. 이를 통하여 유근피는 골다공증 치료에서 골재흡수억제제로 서의 prodrug의 역할을 할 수 있음을 시사하였다. 본 실험에서는 MC3T3-El pre-osteoblastic 세포조직을 이용하여 골화를 유발한 상태에서 유근피가 골아세포의 성장과 감작에 대한 것을 in vitro로 연구하였다. 이 결과 유근피는 용량과 시간의존적으로 ALP의 활동을 향상시킴으로써 강화작용이 있음을확인할 수 있었다. 투여량은 최소치 $50{\mu}g/m{\ell}$에서 최대치 $150{\mu}g/m{\ell}$에서 관찰되었다. $100{\mu}g/m{\ell}$ UD에서 bone morphogenetic protein-2의 향상을 관찰할 수 있었으며, MC3T3-El 세포내의 ALP mRNA농도역시 증가 하였다. $60{\mu}g/m{\ell}$ UD에서 Type I collagen mRNA에 대해서 오랜 배양 기간 동안 약간의 증가를 나타내었으나 15-20일 사이의 배양에서는 급격히 유전자 발현을 억제하는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 골아 세포의 감작을 통해 유근피가 골대사에 영향을 미침을 시사하는 것이다. 그러므로 추후 연구를 통하여 일반적인 골대사질환에 유근피를 적극적으로 활용할 수 있음을 알 수 있었다.