• BMB Reports
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• 제49권2호
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• pp.122-127
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• 2016

Engineered bone tissue is thought to be the ideal alternative for bone grafts in the treatment of related bone diseases. BMP9 has been demonstrated as one of the most osteogenic factors, and enhancement of BMP9-induced osteogenesis will greatly accelerate the development of bone tissue engineering. Here, we investigated the effect of insulin-like growth factor 1 (IGF1) on BMP9-induced osteogenic differentiation, and unveiled a possible molecular mechanism underling this process. We found that IGF1 and BMP9 are both detectable in mesenchymal stem cells (MSCs). Exogenous expression of IGF1 potentiates BMP9-induced alkaline phosphatase (ALP), matrix mineralization, and ectopic bone formation. Similarly, IGF1 enhances BMP9-induced endochondral ossification. Mechanistically, we found that IGF1 increases BMP9-induced activation of BMP/Smad signaling in MSCs. Our findings demonstrate that IGF1 can enhance BMP9-induced osteogenic differentiation in MSCs, and that this effect may be mediated by the enhancement of the BMP/Smad signaling transduction triggered by BMP9.

• 대한소아치과학회지
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• 제28권2호
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• pp.238-246
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• 2001

본 실험은 탁월한 골유도능으로 관심의 대상이 되고 있는 BMP의 세포내 신호 전달자로 알려진 Smad 1과 Smad 5가 조골세포 초기 분화표지인자인 ALP 유전자의 발현에 미치는 영향 및 그 조절기전을 알아보고자 하였다. BMP 처리 없이도 Smad에 의해 ALP가 발현되는가를 알아보기 위해 Smad 1과 Smad 5가 각각 stably transfection된 C2C12 세포를 3일간 배양후 histochemical assay를 하였고, Smad 1과 Smad 5의 expression vector와 ALP promoter vector를 transient co-transfection한 후 ALP promoter activity를 측정하였다. Smad에 의한 BMP의 효과를 알아보기 위해서 100ng/ml의 BMP-2를 처리한 군과 처리하지 않은 군으로 나누어 세포를 배양한후 ALP 유전자의 발현을 northern blot analysis로 확인 하였다. Smad가 ALP 유전자의 발현을 직접적으로 조절하는가를 알아보기 위해서는 단백질 합성억제제인 cycloheximide를 전처리하여 ALP 유전자의 발현을 northern blot analysis하였다. 이상의 실험결과 다음과 같은 결론을 얻었다. $\cdot$ Smad 1과 Smad 5가 과발현된 세포에서는 BMP 처리없이도 ALP가 발현된다. $\cdot$ Smad 1과 Smad 5가 과발현된 세포에서 BMP 처리후 ALP 발현 증가율이 대조군 보다 현저히 높게 나타나 Smad가 BMP 효과를 증가시킨다는 것을 알 수 있다. $\cdot$ Smad는 새로운 단백질의 합성을 통해 ALP 유전자를 발현시킨다.