• 제목/요약/키워드: Alcian blue

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연골세포 분화에 미치는 X-선의 영향 (The Effects of X-Irradiation on the chondrogensis of mesenchymal cells)

  • 하종렬
    • 대한방사선기술학회지:방사선기술과학
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    • 제25권2호
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    • pp.77-82
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    • 2002
  • 이미 분화된 연골세포의 성숙과정에 미치는 X-선의 작용에 대해서는 잘 알려져 있다. 그러나 연골세포나 섬유아세포, 근육세포로 분화될 수 있는 미분화 간충직 세포의 분화과정에 미치는 X-선의 영향에 대해서는 잘 알려져 있지 않아, 본 연구에서는 초기 분화연구에 좋은 대상이 되는 계배 미분화 간충직세포를 이용하여 선량(1-10Gy)에 따라 연골세포 분화 과정에 X-선이 어떤 영향을 미치는가를 조사하였다. 연구결과 선량 의존적으로 연골세포분화가 억제됨을 alcian blue로 sulfated proteoglycan을 염색한 결과를 통해 알 수 있었다. 이는 X-선이 간충직세포와 같은 성숙 이전의 연골성 세포들에게는 모두 영향을 미침을 보여주는 것이다. 또한 이미 알려진 바와 같이 X-선은 분화된 연골세포의 성숙과정에 영향을 주기도 하지만 상기 연구를 통해서 간충직세포로부터 연골세포로 분화하는 과정을 억제시키기도 함을 보여줌으로써 간충직세포로부터 성숙된 연골세포로 되는 전과정에 X-선이 영향을 미친다는 사실과, 분화가 이루어지지 않은 세포일수록 X-선 조사의 영향을 크게 받음을 알 수 있다.

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Isopsoralen Induces Differentiation of Prechondrogenic ATDC5 Cells via Activation of MAP Kinases and BMP-2 Signaling Pathways

  • Li, Liang;Eun, Jae-Soon;Nepal, Manoj;Ryu, Jae-Ha;Cho, Hyoung-Kwon;Choi, Bo-Yun;Soh, Yun-Jo
    • Biomolecules & Therapeutics
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    • 제20권3호
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    • pp.299-305
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    • 2012
  • Endochondral bone formation is the process by which mesenchymal cells condense to become chondrocytes, which ultimately form new bone. The process of chondrogenic differentiation and hypertrophy is critical for bone formation and as such is regulated by many factors. In this study, we aimed to indentify novel factors that regulate chondrogenesis. We investigated the possible role of isopsoralen in induction of chondrogenic differentiation in clonal mouse chondrogenic ATDC5 cells. Isopsoralen treatment stimulated the accumulation of cartilage nodules in a dose-dependent manner. Further, ATDC5 cells treated with isopsoralen were stained more intensely with Alcian blue than control cells, suggesting that isopsoralen increases the synthesis of matrix proteoglycans. Similarly, isopsoralen markedly induced the activation of alkaline phosphatase activity compared with control cells. Isopsoralen enhanced the expressions of chondrogenic marker genes such as collagen II, collagen X, OCN, Smad4 and Sox9 in a time-dependent manner. Furthermore, isopsoralen induced the activation of extracellular signal-regulated kinase (ERK) and p38 MAP kinase, but not that of c-jun N-terminal kinase (JNK). Isopsoralen significantly enhanced the protein expression of BMP-2 in a time-dependent manner. PD98059 and SB 203580, inhibitors of ERK and p38 MAPK, respectively, decreased the number of stained cells treated with isopsoralen. Taken together, these results suggest that isopsoralen mediates a chondromodulating effect by BMP-2 or MAPK signaling pathways, and is therefore a possible therapeutic agent for bone growth disorders.

Study of the cartilage matrix production-promoting effect of chicken leg extract and identification of the active ingredient

  • Yamada, Hiroaki;Nakamura, Utano;Nakamura, Toshio;Uchida, Yoshikazu;Yamatsu, Atsushi;Kim, Mujo
    • Nutrition Research and Practice
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    • 제13권6호
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    • pp.480-487
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    • 2019
  • BACKGROUND/OBJECTIVES: Osteoarthritis (OA) is a major public health issue in Japan and other countries, and foods that prevent or treat OA are in strong demand. Proteins and peptides in chicken meat and bones are known for being rich in functional and nutritional ingredients for the improvement of osteoporosis. We speculated that chicken legs, a food consumed in many regions of the world, may also contain such ingredients. In this study, we aim to (i) evaluate the effect of chicken leg extract (CLE) on the promotion of cartilage matrix production and (ii) identify the active ingredient in CLE that contributes to this function. MATERIALS/METHODS: Artificial CLE digest was prepared, and the acid mucopolysaccharide production-promoting activity of the CLE digest was evaluated by alcian blue staining of ATDC5 cells. CLE was orally administered to rabbits with burr holes in the knee joint of the femur, and the degree of regeneration of cartilage matrix was evaluated. Furthermore, we investigated orally administered CLE-derived peptides in human plasma using LC-MS. From measuring the acid mucopolysaccharide production-promotion activity of these peptides, a molecule considered to be an active ingredient in the CLE digest was identified. RESULTS: CLE digest promoted acid mucopolysaccharide production and facilitated regeneration of cartilage matrix in in vitro and in vivo experiments. Four peptides including phenylalanyl-hydroxyproline (Phe-Hyp) were detected as CLE-derived peptides in human plasma. The effect of CLE was inferred to be due to Phe-Hyp, which was confirmed to be present in the CLE digest. CONCLUSIONS: It was shown that CLE stimulated the production of articular cartilage matrix both in vitro and in vivo, and that CLE could be an effective food for preventing or treating OA. Furthermore, only Phe-Hyp was confirmed as the active compound in the CLE digest, suggesting that the activity of CLE was due to Phe-Hyp.

노화 쥐 성대의 조직학적 분석 (Histologic Analysis of Vocal Folds in Aging Rats)

  • 신성찬;김지민;권현근;천용일;이병주
    • 대한후두음성언어의학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.66-70
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    • 2020
  • Background and Objectives Presbyphonia is characterized by hoarse, breathy, weak vocal intensity. Extracellular matrix (ECM) in lamina propria (LP) of the vocal folds play an important role in voice production, and change of ECM according to the aging leads to the presbyphonia. The aim of this study was to investigate the histologic analysis of aging vocal fold of rat. Materials and Method Six and twenty two months old Sprague-Dawley rats (n=8, each group) were used and classified into young (six months old rats) and old (twenty two months old rats) group. Histologic analysis and immunohistochemical staining for ECM of LP were performed. Results Overall cellular density was significantly decreased in old rat group. Elastin fibers of LP were significantly decreased in old rat group. Type I collagen was significantly increased in old rat group. Type III collagen did not show significant difference. Hyaluronic acids did not show significant difference in Alcian blue staining and immunohistochemical staining. Conclusion Decreased general cellular density and elastin fiber and increased type I collagen were observed in the LP of vocal folds of aging rats. These ECM changes might to contribute the aging voice.

Short-Term Changes in Gut Microflora and Intestinal Epithelium in X-Ray Exposed Mice

  • Tsujiguchi, Takakiyo;Yamaguchi, Masaru;Yamanouchi, Kanako
    • Journal of Radiation Protection and Research
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    • 제45권4호
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    • pp.163-170
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    • 2020
  • Background: Gut microflora contributes to the nutritional metabolism of the host and to strengthen its immune system. However, if the intestinal barrier function of the living body is destroyed by radiation exposure, the intestinal bacteria harm the health of the host and cause sepsis. Therefore, this study aims to trace short-term radiation-induced changes in the mouse gut microflora-dominant bacterial genus, and analyze the degree of intestinal epithelial damage. Materials and Methods: Mice were irradiated with 0, 2, 4, 8 Gy X-rays, and the gut microflora and intestinal epithelial changes were analyzed 72 hours later. Five representative genera of Actinobacteria, Firmicutes, and Bacteroidetes were analyzed in fecal samples, and the intestine was pathologically analyzed by Hematoxylin-Eosin and Alcian blue staining. In addition, DNA fragmentation was evaluated by the TdT-mediated dUTP nick-end labeling (TUNEL) assay. Results and Discussion: The small intestine showed shortened villi and reduced number of goblet cells upon 8 Gy irradiation. The large intestine epithelium showed no significant morphological changes, but the number of goblet cells were reduced in a radiation dose-dependent manner. Moreover, the small intestinal epithelium of 8 Gy-irradiated mice showed significant DNA damaged, whereas the large intestine epithelium was damaged in a dose-dependent manner. Overall, the large intestine epithelium showed less recovery potential upon radiation exposure than the small intestinal epithelium. Analysis of the intestinal flora revealed fluctuations in lactic acid bacteria excretion after irradiation regardless of the morphological changes of intestinal epithelium. Altogether, it became clear that radiation exposure could cause an immediate change of their excretion. Conclusion: This study revealed changes in the intestinal epithelium and intestinal microbiota that may pave the way for the identification of novel biomarkers of radiation-induced gastrointestinal disorders and develop new therapeutic strategies to treat patients with acute radiation syndrome.

Comparative Morphological Study on Parotid and Submandibular Salivary Glands in Ovariectomized Rats

  • Jeong, Moon-Jin;Lee, Myoung-Hwa;Lim, Do-Seon;Jeong, Myeongju;Jeong, Soon-Jeong
    • 치위생과학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.83-89
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    • 2022
  • Background: Estrogen deficiency affects the structure and function of the salivary glands in women, leading to a decrease in salivary secretion and a change in the composition of saliva. Previous studies on changes in the salivary glands that cause estrogen deficiency have reported only partial results for the parotid and submandibular glands, and there are few comparative morphological studies of histological changes between the parotid and submandibular glands in ovariectomized rats (OVX) leading to estrogen deficiency. This study aimed to analyze the histopathological and histochemical changes in the parotid and submandibular salivary glands causing estrogen deficiency by using OVX, and to discuss the mechanism on these changes. Methods: The parotid and submandibular glands from sacrificed control and OVX groups were fixed with cold 4% paraformaldehyde in phosphate buffer (pH 7.2). The tissues were dehydrated using a series of graded ethyl alcohol and embedded in paraffin. For histopathological analysis, sections cut to a thickness of 6 to 7 ㎛ were stained with hematoxylin and eosin (H&E). For histochemical analysis, Periodic acid-Schiff (PAS), Alcian blue (AB, pH 2.5), and PAS+AB (pH 2.5 and pH 1) staining was performed. Results: Histopathological analysis of OVX tissue showed that the parotid and submandibular salivary glands were broadly and clearly separated and divided into lobes. In OVX, acinar and ductal cells with condensed polymorphic or pyknotic nucleus, which are presumed to be characteristic of apoptotic cells, and degenerated cells with lipid deposition in cytoplasmic granules and ruptured membranes were increased. Histochemical analysis of OVX, confirmed an increase in the number and acidification of acinar secretory granules. Conclusion: Histopathological and histochemical changes and the effects of estrogen deficiency are more evident in the submandibular salivary gland than in the parotid gland.

Comparison of Augmentation Method for Achilles Tendon Repair: Using Thoracolumbar Fascia and the Polypropylene Mesh

  • Jieun Seo;Won-Jae Lee;Min Jang;Min-Soo Seo;Seong Mok Jeong;Sae-Kwang Ku;Youngsam Kwon;Sungho Yun
    • 한국임상수의학회지
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    • 제40권1호
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    • pp.16-24
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    • 2023
  • This study aimed to compare complete ruptured tendon healing between two different repair methods using the Achilles tendon of New Zealand white rabbits. Thoracolumbar fascia (TF) padded Kessler suture, polypropylene mesh (PM) padded Kessler suture, and Kessler suture only were performed on the completely transected lateral gastrocnemius tendon, and biomechanical and histologic characteristics were assessed after 8 weeks. For biomechanical assessment, the tensile strength of each repaired tendon was measured according to the established methods. For histomorphometric analysis, hematoxylin and eosin staining for general histology, and Masson's trichrome (MT) staining for collagen fibers, Alcian blue (AB) staining for proteoglycans were performed and analyzed. Significant increases in tensile strength with remarkable decreases in the abnormalities against nuclear roundness, cell density, fiber structure, and fiber alignment and significant decreases in the mean number of infiltrated inflammatory cells and AB-positive proteoglycan-occupied regions with increases in MT-positive collagen fiber-occupied regions were demonstrated in the Kessler suture with PM or TF padding groups as compared to those of the Kessler suture group. Both of PM and TF provided potent tensile strength and supported healing with the evidence of histological examinations. This means that augmentation with PM is useful for repairing a completely ruptured Achilles tendon, without additional surgery for autograft material harvesting.

보생탕이 랫드의 모체와 태자에 미치는 영향에 대한 연구 (Effects of Bosaengtang Administration in Pregnant Rats and Fetuses)

  • 김창석;이선동;김판기;이장우;박해모
    • 대한예방한의학회지
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    • 제9권2호
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    • pp.59-75
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    • 2005
  • 한약은 오랫동안 사용하면서 경험적으로 안전성에 대한 검증이 이루어졌다고 생각하여 독성 문제에 관한 문제가 없는 것으로 판단되고 있다. 하지만, 최근 천연물의 성분들 중 변이원성, 염색체이상에 관한 문제점이 지적되어오고 있다. 특히 최근 임신중의 환경인자나, 약물복용에 따른 기형아 출산원인에 대한 연구가 행하여지고 있는데 임신 초기에 한약을 복용한 경우 기형아 발생률이 높았다는 보고가 있어 한약재의 임신중 사용의 안전성에 대한 과학적 조명이 필요한 실정이다. 임신과 분만에 관련된 한약재는 많이 보고되어 있고 실제로 환자에게 처방되고 있지만 이를 과학적으로 입증하고자 하는 연구는 많지 않았다. 따라서 본 실험은 임신유지, 성장 및 분만과 태아발생 및 그 영향과 관련된 한약재의 효능을 임신 랫드를 이용하여 간접적으로 확인하였다. 우선 임신 랫드를 임신 1일부터 20일까지 보생탕을 경구 투여하여 모체의 체중변화를 살펴보았다. 그리고 임신 20일에 부검하여 채혈을 하여 혈액분석을 하고 모체의 각 장기를 관찰하였다. 또 모체의 자궁을 적출하여 태자를 관찰하였다. 태자는 체중과 외형적 기형 그리고 alcian blue용액과 alizarin red S용액으로 염색하여 골격기형을 관찰하였다. 위와 같은 실험으로 다음과 같은 결과를 얻었다. 보생탕을 투여한 모체의 체중변화에서는 대조군보다 보생탕 투여군이 높은 증가율을 보였지만 전체적으로 두 군 모두 증가현상을 보였으므로 한약에 의한 체중 감소는 없는 것으로 사료되었다. 모체의 장기무게에서 절대중량은 대조군과 보생탕 투여군이 비슷한 결과가 나타났으며 상대중량은 간과 신장에서는 보생탕 투여군이 비장에서는 대조군이 높은 결과가 나타났으나 큰 차이가 나지 않았고 유의성도 나타나지 않았다. 혈액분석결과 백혈구, 적혈구 및 적혈구 관련지표 (MCV, MCH, MCHC), 헤모글로빈, 혈소판, 림프구, 중성구, 호산구, 호염기구, 단핵구등에서는 유의적인 차이가 나지 않았고, 모두 정상범위 이내에 속하였다. AST, ALT, BUN, Creatinine에서도 역시 큰 차이는 없었다. 이것도 역시 모두 정상범위였다. 모체의 황체수, 착상수, 착상율, 임신율, 초기소실율, 후기소실율, 출산자 수, 출산자의 성비를 보면 대조군보다 보생탕 투여군에서 약간 높은 결과를 보였으나 큰 차이는 없었다. 그리고 특히 초기소실율에서는 대조군보다 보생탕 투여군이 높은 결과를 보였다는 점에서 보생탕이 착상이나 임신유지에 유용한 영향이 있었다는 것을 볼 수 있었다. 태자에 대한 영향을 살펴본 결과 태자의 체중과 태자 수는 약간 증가한 것을 볼 수 있었으나 큰 차이는 나지 않았다. 그리고 태자 기형발생에서는 외형적인 기형은 관찰되지 않았고 골격검사에서도 관찰되지 않았다. 그러나 흉추와 흉골에서 변이가 다수 관찰되었다. 흉추에서는 대조군이 흉골에서는 보생탕 투여군이 약간씩 높았으나 대조군과 보생탕 투여군간의 변이는 큰 차이는 없었다. 그리고 천골과 미추에서는 수의 차이가 관찰되었으나 큰 차이는 없었고 미추에서는 유의성이 나타났다.(P<0.01) 그리고 늑골과 경추, 흉추, 요추는 그 수가 일정했다. 이상에서 보생탕 투여는 임신 모체와 태자의 체중 및 증체량의 증가를 촉진시키는 것으로 관찰되었으나, 기타 다른 모체 기능에 관한 지표, 즉 황체수, 착상수, 착상율, 임신율, 초기소실율, 후기소실율등에 영향을 주지 않는 점과 차세대 동물에 대한 검사에서 이상 소견이 관찰되지 않은 점으로 미루어 보생탕 투여는 랫드의 모체와 태자에 독성을 나타내지 않는 것으로 생각된다. 본 연구는 이러한 임신 중 한약의 안전성을 입증하는 연구 결과이며, 향후에도 이상의 결과와 국제 적 연구 경향을 참고하여 임신 중 한약의 안정성과 효과의 입증을 위한 지속적인 실험연구와 임상 보고들이 이루어져야 할 것으로 여겨진다.

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배자와 태아에서 하악골의 형태발생 및 교원질 발현에 관한 면역조직화학적 연구 (The Immunohistochemical Expression of Collagens and the Morphogenesis in the Developing Mandible of Human Embryos and Fetuses)

  • 국윤아;김상철;김은철;김오환;김정기
    • 대한치과교정학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.187-196
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    • 1996
  • 치아 위치에 영향을 미치는 악안면의 성장 발육에서 Meckel 연골발생전 후의 하악골 형성과정과 교원 단백질 분포 및 발현 정도를 알아보고자 좌고를 측정하여 태령을 결정한 후 4주부터 38 주까지 50 례의 배자와 태아를 대상으로 통법에 따른 조직절편을 제작하였으며 Hematoxylin과 Eosin, Alcian blue-PAS와 Goldner의 Masson Trichrome 염색, 그리고 제 1 형과 제 2 형 교원 단백질에 대한 면역조직화학 염색을 시행하였다. 좌고 20.5 mm 배자에서 Meckel 연골이 출현하였으며, 좌고 22 mm에서 38 mm까지 하악골 외방에 신생골을 형성하고, 좌고 60 mm태아에서 Meckel 연골이 점유하던 공간이 신생골로 채워져 연골내골화가 뚜렸하게 관찰되었으나, 좌고 240 mm에서 Meckel 연골이 거의 소실되었다. 교원질에 대한 면역 염색결과에서 Meckel 연골 출현전 제 1 형 교원질 발현은 주로 상, 하악돌기의 구강상피에 국한되어 관찰되었고 제 2 형 교원질 발현은 상대적으로 약간 적었다. Meckel 연골 출현 및 신생골 형성시기는 제 1 형 교원질이 주로 치제상피와 신생골에서 약양성의 발현을 보였으며 Meckel 연골 및 신생골에서는 제 1 형보다 제 2 형의 교원질이 많이 발현되었다. 막내골화시기에는 제 1 형 교원질이 골아세포 및 골기질에서 중등도로 발현되었으나, 제 2 형에서는 경미하게 나타나 Meckel 연골형성전 후 제 2형에서 제 1 형으로 발현 전환이 있었다.

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FGF signaling이 연골 형성에 미치는 영향 (THE EFFECT OF FIBROBLAST GROWTH FACTOR SIGNALING ON CARTILAGE FORMATION)

  • 박충제;이상원;남순현;김영진;류현모;김현정
    • 대한소아치과학회지
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    • 제30권4호
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    • pp.643-653
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    • 2003
  • 막내골화와 연골내골화 등의 정상적인 골격 성장은 섬유아세포 성장인자 (FGF) 와 이들 수용체들 (FGFR) 에 의한 신호 전달체계에 의해 조절된다. 또한 전사조절인자인 Runx2 ($Cbfa1/Pebp2{\alpha}A/AML3$) 는 골아세포분화 뿐만 아니라 골형성에도 필수적인 유전자로 알려져 있다. FGF signaling이 mouse의 두개관과 하악에서의 연골 형성에 어떤 영향을 미치고 있으며, 이 과정에서 Runx2의 연관성을 알아보고자 in vivo 및 in vitro 실험을 시행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 두개관과 하악을 Alcian blue 염색한 결과 시상두개봉합부 연골은 태생 16일부터, Meckel's 연골은 태생11일부터 형성되기 시작하였다. 이들 연골세포들의 성상을 알아보기위한 in situ hybridization 결과 시상두개봉합부 연골 및 Meckel's 연골 모두에서 type II collagen은 발현되었으나, Type X collagen은 발현되지 않았다. Runx2 mRNA는 시상두개봉합부 연골과 Meckel's 연골 모두에서 발현되지 않았지만, 이들 연골들의 가장자리를 둘러싸고 있는 독특한 발현양상을 나타내었다. 두개봉합부에서의 FGF2 protein의 국소적 적용은 두개봉합부 하방의 연골형성을 억제하였다. 또한 하악의 Meckel's 연골 발생 부위에 FGF2 protein의 국소적 적용 역시 Meckel's 연골의 형성을 억제하였다. FGF2 protein은 시상두개봉합부상의 bead 주위로 Runx2의 발현을 유도하였다. 이 결과들을 종합해볼 때, FGF signaling은 골아세포와 연골아세포가 공존하고 있는 조직에서의 연골 형성을 억제하고 있음을 시사해 주고 있으며, 이 과정에서 FGF signaling은 부분적으로 Runx2 유전자의 발현을 조절하므로써 연골세포의 증식과 분화에 관여할 것으로 사료된다.

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