• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제33권1호
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• pp.79-89
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• 2003

치주질환은 세균감염에 의해 치조골이 파괴되는 염증성질환으로서 치아상실의 주된 원인이다. Treponema denticola는 성인성 치주염의 병소에서 자주 발견되는 세균으로서 부착능 및 단백분해효소생성능과 같은 독성 인자가 밝혀져 치주조직 파괴에 있어서 중요성이 강조되어 왔다. 골개조는 조골세포의 골형성및 파골세포에 의한 골흡수의 균형에 의하여 유지되며 치주염시 야기되는 치조골파괴는 조골세포 및 파골세포 기능의 불균형에 의하여 야기되는 것으로 설명되고 있다. 골세포에 대한 영향으로서 T. denticola는 파골세포의 형성을 촉진시키는 것으로 보고되었으나 조골세포에 대한 영향은 아직 밝혀져 있지 않다. 따라서 본 연구에서는 T. denticola가 골형성에 미치는 영향을 알아보고자 마우스의 두개골세포로부터 조골세포를 분리한 후 T. denticola분쇄액으로 처리하여 본 세균이 조골세포의 alkaline phosphatase(ALPase) 활성, 석회화결절 형성 및 Prostaglandin $E_2\;(PGE_2)$ 생성에 미치는 영향을 평가하였다. ALPase활성은 p-nitrophenylphosphate분해능, 석회화결절형성은 Von Kossa 염색법, 그리고 PGE2의 농도는 효소면역측정법으로 측정하였다. T. denticola분쇄액 (2.5 ug/ml)은 마우스 두개골세포의 ALPase활성을 억제하였으며 석회화결절의 형성을 감소시켰다. 또한 동일한 농도의 균분쇄액은 마우스 두개골세포의 $PGE_2$ 생산을 증가시켰다. 균분쇄액과 prostaglandin의 합성억제제인 indomethacin으로 세포를 동시에 처리한 경우 T .denticola분쇄액에 의한 $PGE_2$의 생산은 감소되었으나, ALPase의 활성억제에는 변화가 없었다. 균분쇄액을 열처리하여 마우스 두개골세포에 처리하였을 때에도 ALPase의 활성이 억제되는 것에는 변함이 없었다. 이러한 결과는 T. denticola의 구성성분 중 열에 안정한 물질이 prostaglandin과 무관한 경로를 통해 조골세포의 분화를 억제함을 시사하며 이와 같은 T. denticola에 의한 골형성억제가 치주염시 야기되는 치조골 파괴에 관여할 수 있을 것으로 생각된다.

• Journal of Acupuncture Research
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• 제21권4호
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• pp.225-236
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• 2004

본 실험에서는 녹용 약침액의 항 골재흡수 속성을 조사하였다. PTH, $1,25(OH)_2D_3$와 IL-1을 각각 골재흡수 인자로 사용하여 생쥐의 두개골에서 osteoblast 세포를 격리, 배양, 그리고 자극시켰을 때 collagenolysis의 증가를 보였다. 두 가지를 동시에 사용한 결과, IL-1은 골재흡수성을 촉진시키고 재 흡수력을 생산하였다. In vitro에서의 세포독성 결과는 $1-200{\mu}g/ml$의 녹용 약침액 농도 분포에서 무세포독성을 보였다. 또한 녹용 약침액은 생쥐의 두개골 골아세포 내에서 PTH (2 unit/ml), IL-$1{\alpha}$ (1 ng/ml), $1,25(OH)_2D_3$ (10 ng/ml), IL-$1{\alpha}$ 및 IL-$1{\beta}$로 인해 유발된 collagenolysis에 대해서 대항하는 보호활동성을 나타내었다. 녹용약침액은 IL-$1{\alpha}$ 와 IL-$1{\beta}$로 인해 유발된 collagenolysis에 대항하는 보호활동성을 지녔다. DAS는 IL-$1{\alpha}$와 IL-$1{\beta}$로 인해 촉진된 골재 흡수력을 억제하는 효과를 보였다. 이와 같은 결과는 녹용약침액이 골다공증과 연관된 질환에 대해서 매우 안정적인 임상적 사용이 가능한 것을 관찰할 수 있으므로 추후 이와 관련한 지속적인 연구가 필요할 것으로 사료되었다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제28권4호
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• pp.577-604
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• 1998

chitosan은 골치유증진 및 골세포의 분화를 촉진하는 것으로 알려진 천연의 생분해성 고분자이다. 이연구에서는 chitosan 및 chitosan/tricalcium phosphate(TCP) 다공성 기질을 제조하여 골이식재 및 조직공학적 골형성을 위한 3차원적 세포배양 지지체로서의 가능성을 평가하고자 하였다. chitosan 용액 및 TCP가 포함된 chitosan 용액을 동결건조함으로써 소공의 크기가 $100-200{\mu}m$인 스폰지형태의 chitosan 및 chitosan/TCP 다공성 기질을 제작하였다. 골이식재로서의 효과를 평가하기 위하여 백서의 두개골 결손부에 제작된 chiosan 및 chitosan/TCP 다공성 기질을 각각 이식하고 2주 및 4주 후에 동물을 희생하여 조직학적으로 치유양상을 관찰하였다. 조직공학적 골형성을 위한 세포배양 지지체로서의 가능성을 평가하기 위하여 백서 태자의 두개골에서 분리된 골아세포를 chitosan 및 chitosan/TCP 다공성 기질에 각각 접종하고 56일간 배양하면서 각 기간 별로 세포수, 염기성 인산효소 활성, 축적된 calcium의 양을 측정하였고 배양된 세포-기질 혼합체를 광학현미경 및 주사전자현 미경하에서 조직학적 관찰을 시행하였다. 백서 두개골결손부에 이식된 chitosan 및 chiosan/TCP 다공성 기질은 별다른 이물반응 없이 자연 분해되면서 신생골조직 내에 매립되었으며 이식하지 않은 대조군에 비해 유의하게 높은 신생골형성 효과를 나타내어 우수한 골전도성이 있음이 확인되었다. 신생골형성 양상이나 형성된 양에 있어서 두 가지 기질간의 유의한 차이는 없었다. 골아세포-기질 혼합체의 배양결과, 접종후 배양 28일 경과 시까지 골아세포수는 지속적으로 증가하다가 이후에는 5 8일까지 성장정도가 둔화되었다. 염기성 인산효소의 활성 및 calcium 축적량은 접종후 배양시간경과에 따라 56일까지 지속적으로 증가하였다. 세포수 및 염기성 인산효소의 활성에서 두 기질간의 유의한 차이는 없었고, calcium 축적량에 있어서는 chitosan/TCP 기질에서 유의하게 높았고 증가속도도 컸다. 배양된 골아세포가 접종된 다공성 기질의 조직학적 관찰결과, 골아세포는 다공성 기질에 잘 부착하여 중층의 형태로 성장하면서 광화된 골기질을 형성함이 관찰되었다. 배양 14일부터 작은 골편형태의 골형성이 기질 표면에 부착되어 관찰되었고, 배양기간이 길어짐에 따라 성장하여 배양 56일째에는 상당한 양의 광화된 골질이 형성됨이 관찰되었다. 배양 56일 경과후의 광화된 골질의 양은 chitosan/TCP 기질에서 더 많았다. 이 연구의 결과, chitosan 및 chitosan/TCP 다공성 기질이 골이식재로서 뿐만 아니라, 조직공학적 골형성에 적용되는 골아세포의 배양을 위한 3차원구조의 세포지지체로 이용되어 골재생술식에 유용한 생체재료로 활용될 수 있음이 확인되었다.

• 대한한방부인과학회지
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• 제20권4호
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• pp.56-73
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• 2007

Purpose: 이 실험은 골다공증의 치료약물로 자하거의 골질재흡수 억제효과를 검토하기 위하여 설계되었다. Methods: 자하거의 골질재흡수 효과를 확인하기 위하여 생쥐의 두개골 골모세포를 이용하여 Cyclooxygenase-1(COX-1), COX-2, $TGF-{\beta}$, $L-1{\beta}$, $TNF-{\alpha}$, IL-6, prostaglandin E2등의 활성화 정도를 측정하였으며, 골조직의 미세구조적 변화를 확인하였다. Results: 자하거는 $IL-1{\beta}$, $TNF-{\alpha}$, IL-6 또는 그 세가지의 조합에 의하여 유발된 PGE2의 생성 뿐만 아니라 COX-2 mRNA 수치도 감소시켰으나 COX-1 mRNA 수치에는 영향을 주지 않았다. 이로써 자하거는 시험관내에서 그리고 생체내에서 펩티드의 인산화를 억제함으로써 골의 재흡수를 저해하였다. 그리고 자하거는 생쥐에서 $IL-1{\beta}$에 의해 유발된 고칼슘혈증을 감소시켰고, 골의 재흡수를 저해하는 경로를 통하여 골에 대한 보호효과를 보여줌으로써 조기에 난소 절제한 쥐에서 골질감소와 미세구조적 변화를 부분적으로 방지하였다. 이러한 결과는 PGE2 생성에 대한 $IL-1{\beta}$, $TNF-{\alpha}$, IL-6사이의 상승효과는 COX-2의 유전자 발현이 증가한 결과이며 이러한 tyrosine kinase가 생쥐의 두개골 골모세포에서 COX-2의 신호전달에 관계한다는 것을 보여준다. Conclusion: 자하거가 생쥐의 두개골 골모세포에서 여러 신호전달물질의 활성화를 통하여 골질재흡수를 저해하는 특성을 확인함으로써 앞으로 골다공증의 예방과 치료에 대한 추가적인 임상연구가 필요할 것으로 사료된다.

• Journal of Acupuncture Research
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• 제25권2호
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• pp.119-127
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• 2008

목적 : 골관절염치료에 빈용되는 유근피 약침액의 처치가 생쥐의 파골세포에 있어서 골재흡수의 저해에 미치는 영향을 알아보고자 하였다 방법 : 생쥐에게 유근피 약침액을 두개골 세포에 전, 후 처치하여 골재흡수에 대한 유근피 약침액의 억제 활성능을 검토하였다. 결론 : 염증성 cytokine 중 $IL-1{\beta}$ 유도인자인 PGE와 LPS처리로 $IL-1{\beta}$생성이 증가되었으나, 유근피 약침액 처치군은 이를 억제하였다. 유근피 약침액 전처리군에서도 $IL-1{\beta}$ 생성이 억제되었다. 유근피 약침액 처치군은 PGE2유발 $IL-1{\beta}$ 전사를 억제하였으며, PGE2 유발 $IL-1{\beta}$ 유도는 cAMP antagonist인 Rp-cAMP와 protein kinase A(PKA)저해제에 의해서도 억제되어 $IL-1{\beta}$ 발현에 cAMP, PKA 신호전달경로가 관여함을 시사하였다. 본 연구에서 유근피 약침액은 강한 항 관절염효과와 골재흡수 저해 활성이 있으며, 관절염 치료, 예방에 유의함을 밝힌 것으로 사료된다.

• 대한치주과학회:학술대회논문집
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• 대한치주과학회 2004년도 제44회 종합학술대회 연제초록
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• pp.165-165
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• 2004

• 대한소아치과학회지
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• 제30권3호
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• pp.391-405
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• 2003

두개봉합부의 조기융합으로 일컬어지는 craniosynostosis는 두개봉합부에서의 골아세포의 조기분화 및 석회화의 결과로 나타나는 선천성 발육이상이다. 최근 유전학적 연구에 의하면 homeobox gene인 Msx2의 변이에 의해 Boston-type craniosynostosis가 야기되며, 또한 Dlx5 homozygote mutant mouse의 표현형에서 두개골의 골화지연을 포함한 다양한 두개안면부위의 이상을 발견하였다는 보고가 있었다. 게다가 Msx2와 Dlx5 homeodomain protein의 상호작용에 의해 성숙골아세포의 표지자인 osteocalcin의 전사를 조절할 수 있다는 사실이 알려져 있다. 이러한 일련의 결과들은 Msx2 Dlx5 및 osteocalcin 유전자들이 두개골의 골화과정과 두개봉합부의 형태발생에 중요한 역할을 담당하고 있음을 제시해주고 있다. 두개골의 성장과 두개봉합부의 형태발생시 이러한 유전자들의 기능을 알아보기위해 mouse의 태생기 (E15-E18) 동안 osteocalcin, Msx2, 및 Dlx5 유전자들의 발현양상을 조사하였다. Osteocalcin은 E15부터 두정골의 골막에서 관찰되었으며, 발생시기가 후기일수록 강한 발현양상을 나타내었다. Msx2는 시상봉합부의 미분화간엽조직과 osteogenic front에서 강하게 발현되었으며 경막과 hair follicle에서도 관찰되었다. Dlx5는 osteogenic front를 포함한 두정골의 골막에서 강하게 발현되었으나 시상봉합부의 미분화간엽조직 에서는 발현되지 않아, Msx2와는 발현양상의 차이를 나타내었다. 두개골과 두개봉합부의 발육과정에서의 Msx2와 Dlx5의 기능을 좀더 심도깊게 분석하기위해, 여러 가지 signaling molecule들의 protein을 사용하여 in vitro 실험을 시행하였다. BMP-2, -4 protein의 overexpression은 bead 주위로 Msx2 유전자의 발현을 유도하였으나, 다른 $TGF{\beta}$ superfamily인 $TGF{\beta}1$, GDF-6, -7 bead들 주위로는 Msx2를 관찰할 수 없었다. 또한 FGF, Shh protein 역시 bead주위로 Msx2의 발현을 유도하지않았다. 흥미롭게도 BMP-2, -4 protein의 overexpression은 bead 주위로 Dlx5 유전자의 발현을 유도하였으나, 다른 $TGF{\beta}$ superfamily, FGF, Shh bead주위로는 Dlx5를 관찰할 수 없어, Msx2와 동일한 결과를 나타내었다 이 결과들을 종합해볼 때, Msx2와 Dlx5 유전자는 두개골과 두개봉합부의 성장발육과정에 중요한 역할을 담당하고 있으며, BMP signaling은 이 두 전사조절인자들을 조절하므로써 두개골의 골화과정과 두개봉합부의 형태발생 및 유지에 관여하고 있음을 제시해주고 있다. 특히 BMP signaling에 specific downstream gene인 Msx2 및 Dlx5의 발현양상의 차이는 골아세포의 분화시 이들 유전자가 각각의 독특한 기능을 가지고 있음을 시사해주고 있다.

• 대한예방한의학회지
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• 제11권1호
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• pp.9-21
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• 2007

This study was performed to evaluate the effect of Carthami tinctorius(HH) on osteoblast function and gene expression. The osteoblasts separated from the rat calvariae were cultivated to evaluate the cell function, and MG-63 cell was also cultivated for the test of mRNA synthesis. In this experiments, cell proliferation of rat calvarial cells was increased by HH. PKC activity, intracellular free calcium level and collgen synthesis from calvarial cells were increased by HH, but not PKA activity. And the mRNA of $PLA_2$, COX-2, and $PGE_2$ synthase from MG-63 were decreased by HH, but the mRNA of prostacyclin synthase was increased. It is concluded that HH might increase the proliferation of calvarial cell resulted from augumentation of osteoblast activity and its mRNA synthesis.

• Investigative Magnetic Resonance Imaging
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• 제13권1호
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• pp.74-80
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• 2009

목적: 이 연구의 목적은 두개골 랑게르한스 세포 조직구증의 특징적인 자기공명 영상소견을 기술하고 단순촬영과 컴퓨터 단층 촬영에서의 영상소견과 비교함에 있다. 대상 및 방법: 총 9명의 환자 중 10예의 병변을 대상으로 자기공명 영상을 분석하였다(연령범위: 5-42세, 평균 연령: 18세, 전예 여자). 9예에서 수술이나 미세 침 흡입 생검술에 의해서 병리학적으로 두개골의 랑게르한스 세포 조직구증이 증명되었다. 모든 환자는 자기공명영상을 시행하였고 이 중 7명 (8예) 에서 컴퓨터 단층 촬영과 단순 촬영을 시행하였다. 두 명의 숙련된 신경영상의학 의사가 영상에서 병변의 위치, 크기, 모양과 특징을 독립적으로 분석하고 병변의 범위와 주변 조직으로의 침범 여부를 비교하였다. 결과: 병변은 모든 두개골에 편향 없이 분포하였다. 자기공명 영상에서 종괴들은 조영증강되는 골 융해성 종괴(10/10)로 주로 판사이 공간에 위치하고(8/10) 두피(9/10)나 경질막(7/10)을 침범하였다. 경질막의 조영증강(7/10)과 비후(4/10)가 모든 병변에서 보였다. 골 융해성 종괴의 크기는 1.1 cm에서 6.8 cm의 범위였으며 모양은 원형(5/10)이거나 난원형(5/10)이었다. 컴퓨터 단층 촬영에서 병변은 판사이 공간의 골 융해성 종괴로(6/8) 두피의 침범(7/8)이 잘 보였다. 컴퓨터 단층촬영에서 골미란이나 골파괴가 자기공명영상보다 좀 더 분명하게 보였지만 연부종괴와 경질막의 조영증강 유무는 판단하기 어려웠다. 이와 대조적으로 단순촬영에서 모든 랑게르한스 세포 조직구증은 도려낸 병터 (punched out) 모양(4/8)이나 beveled-edge 모양(4/8)의 골융해성 종괴로 보였고 두피나 경질막으로의 침범은 판단 할 수 없었다. 결론: 두개골 랑게르한스 세포 조직구증의 특징적인 자기공명 영상소견은 판사이 공간에 위치한 골 융해성 종괴가 경질막과 두피를 침범하는 것으로, 자기공명영상이 단순촬영이나 컴퓨터 단층 촬영 보다 우월한 영상 기법이다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제35권3호
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• pp.549-561
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• 2005

이 연구의 목적은 새로이 제작된 chitosan-poly(L-lactic acid)(PLLA) 다층 다공성 차폐막의 생체적합성 및 골세포활성도 및 골재생능을 평가하는 것이다. 제작된 차폐막을 24 well에 넣고 clonal osteoblast-like cell line(MC3T3-E1)을 접종한 군을 실험군으로, 차폐막을 사용하지 않은 대조군으로 하였다. 배양 1일, 7일 및 14일째에 각 well에서 세포수를 측정하였다. 주사전자현미경을 이용하여 차폐막에 부착된 세포의 형태관찰을 시행하였다. RNA 추출 및 RT-PCR을 실시한 후, agarose gel상에서 전기영동하여 조골세포 표식자인 collagen type I(COL), osteopontin(OP) 및 osteocalcin(OC) mRNA의 발현을 관찰하였다. 제작된 매트릭스의 생체적합성 및 골재생능을 관찰하기 위하여 백서의 두개골에 직경 8mm의 원형 결손부를 형성한 후 차폐막을 이식한 군을 실험군으로, 아무 것도 넣지 않은 군을 대조군으로 하여 4주 경과 후 실험동물을 희생시킨 후 조직학적관찰을 시행하였다. 시간경과에 따른 부착세포수 관찰결과, 배양 14일까지 조골세포의 수가 지속적으로 증가하였고, 주사전자현미경으로 세포의 형태 관찰결과, 배양된 세포들은 중층의 형태로 성장하면서 시간경과에 따라 세포가 응집되는 양상을 나타내었다. 관찰 기간동안 COL, OP, 및 OC mRNA의 발현이 관찰되어 배양 전 기간동안 조골세포의 형질이 잘 유지되고 있음을 알 수 있었다. 백서 두개골 결손부에 이식된 차폐막은 염증반응 없이 주위 조직과 우수한 생체적합성을 나타내었으며, 차폐막을 이식하지 하지 않은 대조군에 비해 높은 신생골 형성을 나타내었다. 이상의 관찰결과로 새로이 제작된 chitosan-PLLA 차폐막은 우수한 생체적합성 및 골재생능을 나타냄을 알 수 있었으며, 향후 이를 골조직 재생 및 치주조직유도재생 분야에 응용될 수 있을 것으로 생각된다.