• 대한구강악안면병리학회지
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• 제42권5호
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• pp.145-152
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• 2018

A 57 years old female complained of severe pain on the right temporomandibular joint (TMJ) area. Her right condyle had been partly resected under surgical operation 13 years ago due to condyle hypertrophy, thereafter she felt dull pain on TMJ area and recently the lesion became severely swelled and painful leading to cancer phobia. The present radiological views showed slightly enlarged and sclerosed condyle with increased radiopacity, but its articular sliding function was almost disable during mouth opening. The patient's TMJ lesion was carefully managed with conservative physiotherapy and pain treatment. The microsection of condyle head obtained from the previous operation was re-evaluated histologically, and it was finally diagnosed as osteochondrosis dissecans (OCD), exhibiting hyperplastic proliferation of cartilage in condyle head and marked vascular dilatation in epiphyseal zone. This abnormal cartilage tissue was distinguishable from normal cartilage tissue found in the peripheral cartilaginous cap of the same microsection. The involved cartilage cap showed thick hypertrophic chondrocyte zone with horizontal and vertical clefts accompanying diffuse hyaline degeneration. The superficial fibrous zone of cartilage cap was thickened and frequently peeled off, while lower hypertrophic zone of cartilage cap was highly cellular and proliferative. Consequently, the endochondral ossification became aberrant and resulted pre-mature apoptosis of many hypertrophic chondrocytes, followed by diffuse and mild inflammatory reaction in the underlying marrow tissue. Therefore, it was suggested that this hypertrophic condyle lesion, OCD, be differentiated depending on radiological and histological features from ordinary condyle hyperplasia, osteochondroma, and osteoarthritis, and that the pathological confirmation of OCD may provide a reliable modality for dental and medical treatment of chronic and painful TMJ lesion.

• 생명과학회지
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• 제27권10호
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• pp.1207-1214
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• 2017

노화에 따른 퇴행성관절염은 삶의 질을 저하시키는 가장 큰 병리학적 현상 중의 하나이다. 오미자 열매(Schisandrae Fructus)는 오랫동안 전통의학에서 여러 가지 만성질환 치료를 위해 널리 사용되어 왔다. 오미자 추출물이 SW1353 인간 연골세포에서 $IL-1{\beta}$에 의해 유발된 염증 반응을 감소시키는 것으로 최근 보고된 바 있으나, primary culture된 연골세포 및 동물 모델에서의 퇴행성관절염에 대한 보호 및 치료 잠재력은 여전히 명확하지 않다. 따라서 본 연구에서는 $IL-1{\beta}$에 의해 유도된 primary culture된 쥐의 연골세포와 MIA에 의해 유도된 골관절염에 대한 matrix metalloproteinases (MMPs)의 활성에 미치는 오미자 에탄올 추출물의 영향을 조사하였다. 오미자 추출물 처리는 $IL-1{\beta}$로 유도된 연골세포에서 MMP-1, -3 및 -13의 mRNA 발현 및 효소 활성을 유의하게 감소시켰다. 또한 오미자 추출물은 MIA에 의해 증가된 MMP-1 및 -3의 발현을 유의적으로 억제시켰다. 따라서 오미자 추출물은 퇴행성관절염 예방과 치료를 위한 기능성 소재로서의 잠재적 가능성이 있음을 알 수 있었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제43권5호
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• pp.631-640
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• 2014

본 실험에서는 primary culture된 연골세포 in vitro 실험모델과 MIA로 유발한 골관절염 in vivo 실험모델을 이용하여 보스웰리아 추출물의 골관절염 예방 효과를 확인하였다. 먼저 MTT 시험법을 통해 세포 사용 적정농도를 $20{\mu}g/mL$ 이하로 결정하여 연골세포 사멸 억제를 확인하고, 이를 근간으로 골관절염 동물실험 모델에서 골관절염 예방 효과를 확인하였다. $H_2O_2$ 처리에 따른 산화적 독성으로 연골세포 사멸을 유도한 실험에서 보스웰리아 추출물은 유의적으로 세포사멸을 억제하였으며 이러한 효과는 $5{\sim}20{\mu}g/mL$ 사이농도에서 비교적 높게 나타났다. 세포실험에서는 골관절염 발병에 따라 관절연골에 영향을 미치는 염증인자에 대한 기전연구를 진행하였으며, 연골세포에 LPS를 처리하여 염증을 유도한 후 보스웰리아 추출물의 효과를 확인한 실험 결과 면역과 염증반응을 조절하는 nuclear transcription factor ${\kappa}B(NF{\kappa}B)$, 염증관련 cytokine IL-6, TNF-${\alpha}$의 발현이 모두 보스웰리아 추출물 처리 시 유의적으로 감소하는 것으로 나타났으며 특히 $20{\mu}g/mL$ 농도에서 가장 효과가 뚜렷하고 일관되게 확인되었다. 또한 이들 cytokine에 의해 생성되는 COX-2 발현과 COX-2에 자극 받아 생성이 촉진되는 PGE2 생성을 확인한 결과 역시 $20{\mu}g/mL$ 농도에서 가장 효과적으로 생성이 억제되어 염증을 조절하는 것으로 나타났다. 특히 보스웰리아의 기능성분으로 알려진 보스웰릭산(boswellic acids)에 의해 억제되는 5-LO의 경우, 염증반응 유발의 핵심인자를 생성하는 효소로 알려져 있으며 이를 직접적으로 저해하는 것으로 알려진 보스웰리아의 효능을 확인 하고자 실험을 진행하였다. 실험 결과 염증을 유도한 연골세포에서 보스웰리아 추출물의 처리에 따라 5-LO 활성이 감소하였으며, 이는 곧 보스웰리아 추출물이 염증을 유발 핵심효소인 5-LO 활성을 효과적으로 억제함으로써 연골세포 보호 효과를 나타낸 것이다. 세포실험에서의 기전 결과를 바탕으로 골관절염을 유발한 동물모델에서의 보스웰리아 추출물의 섭취에 따른 효과가 나타날 것으로 기대되어 관절염 유발 동물모델에서 보스웰리아 추출물의 효능검증 실험을 진행하였으며, 세포실험 결과 및 기존의 연구내용을 참고하여 동물에서 보스웰리아의 섭취 농도를 50 mg/kg, 100 mg/kg 및 200 mg/kg으로 결정하고 AIN-93G diet에 보스웰리아 추출물 분말을 섞어 보스웰리아 diet를 제작하여 실험기간 동안 제공하였다. 골관절염 유발 동물모델을 만들기 위해 SD rat의 관절강에 MIA를 injection 하였으며, 보스웰리아 추출물 섭취에 따른 관절염 예방 효과를 관찰하기 위해 관절염 유발 2주일 전부터 제작된 식이를 제공하고 유발 후 3주간 지속적으로 식이 제공 및 관찰하였다. 연골의 주요 구성 성분인 collagen 및 aggrecan은 골관절염 발병 시 여러 인자에 의해 분해되는 것으로 알려져 있으며, 골관절염 유발동물모델에서 collagen type I, collagen type II 및 aggrecan 유전자 발현을 실시간 정량 PCR로 측정하여 변화를 살펴보았다. 그 결과 골관절염 유발 sham군에 비해 보스웰리아 추출물 섭취군에서 유의적으로 collagen type I, collagen type II 및 aggrecan 발현이 증가하였으며, 특히 BW200군에서 CLX 약물대조군과 비슷한 수준으로 발현이 증가하여 관절연골의 보호 효과가 가장 좋은 것으로 확인되었다. 교원질 합성을 억제하고 분해를 촉진시키는 MMPs(MMP-3, MMP-9, MMP-13)의 발현을 실시간 정량 PCR로 측정하여 발현 변화를 살펴보았다. 그 결과 앞선 다른 실험 결과와 마찬가지로 보스웰리아 섭취군에서 MMPs 유전자 발현이 유의적으로 낮아졌음을 살펴볼 수 있었다. 특히 BW200군에서 MMPs 발현이 유의적으로 감소하였으며, 관절염에 효과적으로 사용되는 약물인 CLX 투여 양성대조군과 비슷한 수치를 나타내었다. 이상의 결과를 통하여 보스웰리아 추출물은 골관절염에서 관절연골의 보호 효과가 있으며, 이는 골관절염 발생 시 나타나는 염증발현의 기전적인 측면뿐만 아니라 골관절염 유발 동물에서 섭취 효능까지 모두 일관되게 나타나 골관절염에서의 기능성 소재로써 개발가능성이 충분할 것으로 생각된다. 또한 추후 실험을 통해 골관절염이 유발된 동물에서 보스웰리아 추출물 섭취 시 관절연골의 형태학적인 변화 및 골상태의 분석과 더불어 관절염 유발 동물의 관절연골 및 혈액학적 분석을 진행하여 동물에서 기전적 측면을 보완하고 보스웰리아 추출물 효능에 대한 추가적인 검증을 하고자 한다.

• 폴리머
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• 제36권6호
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• pp.768-775
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• 2012

해조류로부터 얻어지는 알지네이트는 캡슐화된 세포의 생존율에 긍정적인 영향을 끼치며 살아있는 세포를 신속하게 포접하여 캡슐화할 수 있어 세포이식을 위한 생체재료 분야에 널리 쓰인다. 탈미네랄화된 골분(DBP)은 천연 뼈조직으로부터 유래되어 조직과의 반응정도가 낮고 항원성 또한 낮아 임상에 적용되어 사용되어 왔다. 알지네이트에 비율별 DBP을 포함시켜 연골세포를 파종한 뒤 미세캡슐을 제조한 후 MTT 분석을 통하여 세포의 부착 및 증식률을 관찰하였고 glycosaminoglycan(sGAG)와 콜라겐 함량 측정과 연골세포의 특정유전자 표현형을 확인하기 위하여 PCR을 실시하였다. 또한 연골세포가 파종된 알지네이트 미세캡슐을 누드마우스의 피하에 이식한 뒤 적출하여 면역화학적 염색을 실시하였다. 실험 결과 1%의 DBP를 함유한 알지네이트 미세캡슐에서 가장 높은 세포 증식률을 보였고 표현형 유지에도 긍정적인 영향을 미치는 것을 확인하였다. 이번 연구 결과를 토대로 알지네이트와 DBP를 이용한 미세캡슐을 제조함으로써 DBP내의 성장인자와 알지네이트의 상호작용으로 인하여 연골세포의 성장에 긍정적인 영향을 미쳐 생체공학적 지지체로 적합할 것으로 예상된다.

• 한국임상수의학회지
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• 제23권2호
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• pp.144-148
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• 2006

Apoptotic death of articular chondrocytes has been implicated in the pathogenesis of osteoarthritis. Tartrate resistant acid phosphatase (TRAP) has been used for several years as a marker enzyme of bone-resorbing osteoclasts. This study investigated the activity of TRAP in media of apoptotic cell death-induced canine chondrocyte. We exposed canine chondrocyte to capsaicin and the results showed that capsaicin induced cell death in a dose dependent manner. And we measured TRAP activity in media of chondrocyte death induced by capsaicin treatment and the results capsaicin significantly increased the activity of TRAP in media for dose dependent. We also investigated whether the combination treatment with capsaicin and TRAIL enhance apoptotic cell death in canine chondrocyte. We exposed canine chondrocyte to capsaicin for 24 hrs at the indicated dose, and then treated with recombinant TRAIL protein for 24 hrs. TRAIL alone did not induce cell death after 24 hours, but the combined treatment of both induced more cell death compared with capsaicin alone in a dose dependent manner. Also, the combination treatment with capsaicin and TRAIL increased the activity of TRAP in culture media. These results suggest that TRAP can flow out into extracellular after chondrocyte damage, and TRAP may be a successful biomarker for detection of joint disease such as osteoarthritis.

• 대한임상검사과학회지
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• 제47권3호
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• pp.117-124
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• 2015

중간엽줄기세포는 손상된 관절연골 치유능력을 가지고 있어 줄기세포 치료 분야에서 대표적인 성체줄기세포로 알려져 있다. 자외선이 조사된 생체 친화성 필름 조성물인 DTOPV (S-triazine bridged p-phenylenevinylene)는 친수성 특성의 표면을 가진 형광 화합물이다. 이전의연구에서 물질표면의 습윤성과 친수성이 세포부착 및 증식에 중요한 역할을 하는 것이 확인 되었으며, 이번 연구에서는 DTOPV를 이용하여 중간엽줄기세포의 연골분화능을 향상시키고자 하였다. 일반 배양용기로 사용하고 있는 TCPS (tissue culture polystyrene)와 자외선이 조사된 패턴된 DTOPV 필름을 이 실험에 사용하였고 TGF (transforming growth factor)-${\beta}3$가 포함된연골분화배지로 중간엽줄기세포를 2주동안 분화유도를 하였다. TCPS에서 배양된 중간엽줄기세포는 단층으로 자라면서 분화가 유도된 반면, 자외선이 조사된 DTOPV 필름 위에서 배양된 세포는덩어리진 구형으로 형태가 변하였으며, 연골세포에 특이적으로 염색되는 Safranine O 염색으로 DTOPV 조건에서 더 붉게 염색됨을 관찰하였다. 또한 연골세포 특이적인 유전자인 Type II collage이 DTOPV 조건에서 더 강하게 발현되는 것을 확인함으로써 TCPS보다 DTOPV에서 연골세포로 분화가 향상된 것을 알 수 있었다. 따라서 자외선이 조사된 생체 친화성 필름 조성물인 DTOPV을 이용한 경우에 일반 배양용기보다 빠르게 연골분화가 이루어짐을 알 수 있었다. 결론적으로 향후 조직공학 분야에서 DTOPV가 중간엽줄기세포의 효과적인 연골분화 물질로서 활용될 수 있는 가능성을 확인 하였으며, 더 나아가 약물 스크리닝과 같은 진단분야에 활용될 수 있음을 알 수 있었다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권5호
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• pp.697-704
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• 2013

본 실험에서는 primary culture된 연골세포 in vitro 실험모델과 MIA로 유발한 골관절염 in vivo 실험모델을 이용하여 꾸지뽕나무 잎 추출물의 관절염 예방 효과를 확인하였다. 먼저 MTT 시험법을 통해 세포 사용 적정농도를 $500{\mu}g/mL$ 이하로 결정하여 연골세포사멸 억제를 확인하고, 이를 근간으로 골관절염 동물실험 모델에서 골관절염 예방효과를 확인하였다. $H_2O_2$ 처리에 따른 산화적 독성으로 연골세포 사멸을 유도한 실험에서 꾸지뽕 잎 추출물은 정상세포 수준으로 사멸을 억제하였으며, 이러한 효과는 CTL80의 $200{\mu}g/mL$, CTL10의 $300{\mu}g/mL$ 농도에서 비교적 높게 나타났다. 교원질 합성을 억제하고 분해를 촉진시키는 MMPs(MMP-7, MMP-13)의 발현을 실시간 정량 PCR로 측정하여 발현변화를 살펴보았다. 그 결과 앞선 세포실험 결과와 마찬가지로 CTL80과 CTL10 처리군에서 발현이 유의적으로 낮아졌음을 살펴볼 수 있었다. 특히 CTL80에서 MMP-7과 MMP-13의 발현이 농도 유의적으로 감소하였으며, CTL10의 경우 200, $300{\mu}g/mL$ 농도에서 유의적으로 발현이 감소하는 것을 확인하였다. 세포실험 결과를 바탕으로 동물실험에서의 적정농도를 결정하였으며, 동물독성실험 결과 이상이 없음을 확인하고 실험을 진행하였다. 이때 세포실험결과 선정된 두농도(200, $300{\mu}g/mL$) 간의 차이가 미미하여 동물실험에 적용할 경우 비슷한 실험결과가 나타날 것으로 사료되어 두 실험군 간의 결과를 정확히 구분 짓기 위해 200, $500{\mu}g/mL$ 농도를 선정하여 사용하였다. 골관절염 유발 동물모델을 만들기 위해 SD rat의 관절강에 MIA를 injection 하였으며, 꾸지뽕 잎 에탄올 추출물 투여에 따른 관절염 예방 효과를 관찰하기 위해 관절염 유발 2주일 전부터 1일 1회 경구투여를 실시하고, 유발 후 3주간 지속적으로 투여하고 관찰하였다. 동물 관절의 병리학적 변화를 관찰하기 위하여 Micro-CT 촬영 및 분석을 실시한 결과 Control 군은 골의 강도와 밀도가 감소한 반면, 양성대조군인 MTX 투여군에서 정상군과 비슷한 수준으로 회복된 것을 확인하였고, CTL80-200군과 CTL10-500군에서 Control 군에 비해 유의적으로 수치가 감소하여 골관절염에 따른 손상이 감소한 것을 확인하였다. 동물의 관절조직의 H&E 염색을 통한 조직학적인 변화에서는 골관절염 유발로 연골세포의 손상과 뼈조직의 손상을 관찰하였으며 관절형태를 알아볼 수 없을 정도로 손상된 것을 확인하였다. 반면 CTL80과 CTL10에서는 관절강 세포의 형태가 정상군과 비슷한 둥근모양을 띤 양상을 보였으며 연골조직의 형태가 잘 유지되어 Control 군에 비해 꾸지뽕잎의 투여효과가 나타났음을 관찰하였다. 이상의 결과를 통하여 꾸지뽕 잎 에탄올 추출물은 높은 항관절염 효과가 있을 것으로 사료되며, 항관절염 효능을 지니는 기능성 소재로써 개발 가능성을 확인하였다.

• Journal of Oral Medicine and Pain
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• 제36권1호
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• pp.53-63
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• 2011

골관절염은 관절의 연조직, 관절연골 및 연골하 골조직의 합성과 분해 사이의 불균형으로 인한 조직의 변성을 야기하는 관절의 질환이다. 일반적으로 골관절염은 연령에 따라 급격히 증가하고, 여성에서 호발하는 특징을 보이는 것으로 알려져 있지만, 측두하악관절에서의 골관절염의 유병률에 관한 연구는 측두하악관절의 독특한 특성에도 불구하고 정확한 연구가 부족한 실정이다. 본 연구에서는 측두하악관절에서 발생하는 골관절염의 실제 성별, 연령별 분포 및 임상적 특징을 알아봄으로 써 병인의 이해에 필요한 기초 자료를 제시하고자 한다. 본 연구에서는 2007년 1월부터 12월까지 1년 동안 서울대학교 치과병원에 측두하악장애를 주소로 처음 내원한 4327명의 환자를 대상으로 하였다. 측두하악장애의 진단을 위해 촬영된 orthopantomogram, TMJ tomogram, transcranial radiograph를 이용하여 측두하악관절의 퇴행성 변화를 조사하였으며, 성별, 연령, 골변화 양상에 따른 분포를 분석하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 측두하악장애 증상을 호소하는 환자 4327명 중 883명 (20.4%)에서 퇴행성 변화가 관찰되었고, 남성에서는 177명 (12.6%), 여성에서는 706명 (24.1%)에서 관찰되어 여자에서 호발하는 것으로 관찰되었으며, 이러한 여성 우위의 호발 양상은 모든 연령대에서 관찰되었다. 2. 측두하악장애 증상을 호소하는 환자 중 하악과두의 퇴행성 변화를 보이는 환자의 비율은 연령대가 증가함에 따라 완만하게 증가하였고, 연령별로 구분하여 볼 때에는 여성에서는 연령대별 발생비율의 증가가 통계적으로 유의하였으나 (P < 0.001), 남성에서는 통계적으로 유의하지 않았다. 3. 퇴행성 변화 환자군에서 나타나는 퇴행성 변화의 유형 중, 발생빈도가 가장 높은 형태는 sclerosis였고 (84.6%), 발생 환자 의 평균연령이 가장 높은 형태는 osteophyte였다 (44.8세). 4. 퇴행성 변화의 좌, 우 발생 분포를 보면 좌측에서 호발하였고, 남성 내에서는 좌측, 여성 내에서는 양측에서 모두 발생한 비율이 가장 높았으나, 전체적인 좌, 우 발생 양상은 남녀간에 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 결론적으로, 측두하악장애 환자에서 나타나는 측두하악관절의 퇴행성 변화는 여성에서 호발하고 연령이 증가함에 따라 완만한 증가를 보이며 젊은 연령층의 환자에서도 높은 비율로 발생함을 알 수 있다. 측두하악장애가 젊은 연령층에서 호발한다는 이전의 보고들을 토대로 볼 때 측두하악관절의 퇴행성 변화는 타관절에서 발생하는 퇴행성 변화와는 다른 역학적 특징을 가지고 있을 가능성이 크며, 이러한 사실은 측두하악관절에서 발생하는 퇴행성 변화의 병인을 이해하고 그 치료법을 개발하는데 있어서 매우 중요한 의미를 가진다.