• 제목/요약/키워드: Bone Remodeling

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백서의 하악골 전방 재위치 시 하악과두 조직에서의 nitric oxide synthases 발현 양상 (Expression of nitric oxide synthases in the mandibular condyle of anterior repositioned rat mandibles)

  • 김현숙;김호영;허성수;강경화;김상철
    • 대한치과교정학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.239-249
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    • 2010
  • 성장기 아동의 하악과두 조직에서의 골개조 과정은 연골세포, 조골세포, 파골세포가 연관되며 nitric oxide synthase (NOS)가 중요한 매개자의 하나로 작용할 것으로 생각되나 기능성 악정형술을 이용해 하악골을 전방유도시켰을 때 하악과두에서의 골개조와 NOS의 발현에 대해서는 아직 자세히 연구되어 있지 않다. 본 연구는 하악골을 기능적으로 전방위치시켰을 때 하악과두 조직의 조직학적 변화양상에 대해 살펴보고 NOS의 발현 정도를 조사하여 상관관계를 알아보고자 하였다. 35일령의 24마리의 Sprague-Dawley 백서를 3군으로 나누었고 각 군에 있어서 5마리는 실험군으로, 3마리는 대조군으로 나누었다. 실험군은 하악골 전방유도장치를 24시간 장착한 후 3, 14, 30일에 희생하였으며 조직절편은 시상면에 평행하게 절단하였고 $NOS_2$$NOS_3$의 조직면역염색을 통해 다음과 같은 결과를 얻었다. 대조군 간에는 조직학적인 변화와 NOS의 발현 변화가 뚜렷이 관찰되지는 않았으며 실험기간에 따른 조직학적 변화는 실험 14일군에서 가장 많은 신생골 형성과 조골세포 활성을 보였으며, 실험 30일군에서는 감소하는 양상으로 나타났다. 또한 모든 실험군에서 대조군에 비해 $NOS_2$$NOS_3$의 발현이 많이 나타났으며 실험기간에 따른 비교 시 $NOS_2$$NOS_3$의 발현은 실험 14일군에서 가장 많이 나타났으며 실험 30일군에서는 감소하는 양상으로 나타났다. 전체 실험군과 대조군에서 $NOS_2$의 발현은 $NOS_3$의 발현보다 많이 나타났고 $NOS_2$는 실험군 과두의 비대연골, 연골하골에서 주로 발현되었다. $NOS_3$는 실험군 과두의 골수와 모세혈관에서 주로 발현되었다. 따라서 하악과두 내의 $NOS_2$$NOS_3$의 발현조절이 하악과두 조직의 골개조에 관여함을 시사한다.

하지 골 종양에서 종양 대치물을 이용한 사지 구제술의 평가 (Evaluation of Prosthetic Reconstruction in Lower Extremity)

  • 이상훈;오주한;유광현;서성욱;구기형;김한수;임수택
    • 대한골관절종양학회지
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    • 제8권1호
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    • pp.1-11
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    • 2002
  • 목적 : 하지의 골 종양에서 종양 대치물을 이용한 사지 구제술의 기능적 및 방사선학적 결과를 평가하였다. 대상 및 방법 : 종양 대치물을 이용한 사지 구제술을 시행받고 기능적 평가의 설문이 가능하였으며, 방사선학적인 평가를 계속적으로 할 수 있었던 88명을 대상으로 하였고, 평균 추시기간은 76(22~174)개월이었다. 연령(20세 이하 군과 20세 이상 군), 시멘트 사용 여부, 골절제율, 항암치료 여부, 국소 재발 및 원격 전이 여부에 따라 대치물의 생존율, MSTS 기능적 평가와 ISOLS 방사선학적 평가를 시행하였다. 결과 : 종양 대치물의 5년 누적 생존율은 근위 대퇴골에서 100%, 원위 대퇴골에서 83.3%, 근위 경골에서 81.9%이었다. 기능적 점수는 각각 73.3%, 72%, 68.7%이었다. 원위 대퇴골에서 비 항암치료 군의 종양 대치물 생존율이 높았고, 기능적으로는 원위 대퇴골에서 국소 재발이 없는 군과 비 원격 전이 군이, 근위 경골에서 비원격전이 군이 우수하였으며, 방사선학적으로는 원위 대퇴골에서 20세 이상인 군과 시멘트 사용 군에서 골 재형성이 우수하였다. 수술 후 감염과 해리는 종양 대치물 실패의 주요 원인이었다. 결론 : 하지에서 발생한 골 종양의 치료에서 종양 대치물을 사용한 골 종양의 치료는 만족할 만한 방법으로 생각된다. 골 절제율, 항암치료 여부, 국소 재발 및 원격 전이 등이 종양 대치물의 결과에 영향을 미치는 것으로 생각되고, 보다 많은 예를 분석하여 예후 인자를 파악하고 장기적인 추적 조사가 필요할 것으로 생각된다.

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Effect of low-level laser therapy on bisphosphonate-treated osteoblasts

  • Shin, Sang-Hun;Kim, Ki-Hyun;Choi, Na-Rae;Kim, In-Ryoung;Park, Bong-Soo;Kim, Yong-Deok;Kim, Uk-Kyu;Kim, Cheol-Hun
    • Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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    • 제38권
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    • pp.48.1-48.8
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    • 2016
  • Background: This study investigates the effect of alendronate-treated osteoblasts, as well as the effect of low-level laser therapy (LLLT) on the alendronate-treated osteoblasts. Bisphosphonate decreases the osteoblastic activity. Various treatment modalities are used to enhance the bisphosphonate-treated osteoblasts; however, there were no cell culture studies conducted using a low-level laser. Methods: Human fetal osteoblastic (hFOB 1.19) cells were treated with $50{\mu}M$ alendronate. Then, they were irradiated with a $1.2J/cm^2$ low-level Ga-Al-As laser (${\lambda}=808{\pm}3nm$, 80 mW, and 80 mA; spot size, $1 cm^2$; NDLux, Seoul, Korea). The cell survivability was measured with the MTT assay. The three cytokines of osteoblasts, receptor activator of nuclear factor ${\kappa}B$ ligand (RANKL), osteoprotegerin (OPG), and macrophage colony-stimulating factor (M-CSF) were analyzed. Results: In the cells treated with alendronate at concentrations of $50{\mu}M$ and higher, cell survivability significantly decreased after 48 h (p < 0.05). After the applications of low-level laser on alendronate-treated cells, cell survivability significantly increased at 72 h (p < 0.05). The expressions of OPG, RANKL, and M-CSF have decreased via the alendronate. The RANKL and M-CSF expressions have increased, but the OPG was not significantly affected by the LLLT. Conclusions: The LLLT does not affect the OPG expression in the hFOB cell line, but it may increase the RANKL and M-CSF expressions, thereby resulting in positive effects on osteoclastogenesis and bone remodeling.

백서의 치아이동 시 피질골 천공이 치주조직의 OPG, RANK, RANKL의 발현에 미치는 영향 (The effect of cortical punching on the expression of OPG, RANK, and RANKL in the periodontal tissue during tooth movement in rats)

  • 박우경;김성식;박수병;손우성;김용덕;전은숙;박미화
    • 대한치과교정학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.159-174
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    • 2008
  • 치아이동 시 피질골 천공이 치조골 재형성에 미치는 영향을 알아보기 위해서 생후 15주된 자성백서를 사용하여 피질골 천공 후 치아이동을 실시한 실험군(Tooth movement with cortical punching: TMC group, n = 16)과 교정적 치아이동만 실시한 대조군(Tooth movement only group: TM group, n = 16)의 치아주위조직을 면역조직화학염색을 통하여 관찰하였다. 실험군과 대조군의 실험동물에 20 gm의 힘으로 상악 전치부 사이를 이개시키는 치아이동을 시행하였으며 실험군에서는 상악 전치부 구개부위에 피질골 천공을 실시하였다. 치아이동 후 1, 4, 7, 14일째에 실험군과 대조군의 실험동물을 희생시켰다. 면역조직화학염색법으로 OPG, RANK, RANKI의 발현을 비교한 결과, OPG의 발현은 양 군 모두에서 미처치 대조군에 비하여 감소되었으나, 실험군에서의 발현이 대조군보다 컸으며, RANK, RANKL은 피질골 천공을 시행한 경우에 더 강한 발현을 보이는 것이 관찰되었다. 따라서 피질골 천공이 치주조직의 OPG, RANK, RANKL의 발현에 영향을 미치며 치조골의 재형성을 향상시키는 것을 알 수 있었다.

Nitric Oxide-Induced Autophagy in MC3T3-E1 Cells is Associated with Cytoprotection via AMPK Activation

  • Yang, Jung Yoon;Park, Min Young;Park, Sam Young;Yoo, Hong Il;Kim, Min Seok;Kim, Jae Hyung;Kim, Won Jae;Jung, Ji Yeon
    • The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
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    • 제19권6호
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    • pp.507-514
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    • 2015
  • Nitric oxide (NO) is important in the regulation of bone remodeling, whereas high concentration of NO promotes cell death of osteoblast. However, it is not clear yet whether NO-induced autophagy is implicated in cell death or survival of osteoblast. The present study is aimed to examine the role of NO-induced autophagy in the MC3T3-E1 cells and their underlying molecular mechanism. The effect of sodium nitroprusside (SNP), an NO donor, on the cytotoxicity of the MC3T3-E1 cells was determined by MTT assay and expression of apoptosis or autophagy associated molecules was evaluated by western blot analysis. The morphological observation of autophagy and apoptosis by acridine orange stain and TUNEL assay were performed, respectively. Treatment of SNP decreased the cell viability of the MC3T3-E1 cells in dose- and time-dependent manner. SNP increased expression levels of p62, ATG7, Beclin-1 and LC3-II, as typical autophagic markers and augmented acidic autophagolysosomal vacuoles, detected by acridine orange staining. However, pretreatment with 3-methyladenine (3MA), the specific inhibitor for autophagy, decreased cell viability, whereas increased the cleavage of PARP and caspase-3 in the SNP-treated MC3T3-E1 cells. AMP-activated protein kinase (AMPK), a major autophagy regulatory kinase, was activated in SNP-treated MC3T3-E1 cells. In addition, pretreatment with compound C, an inhibitor of AMPK, decreased cell viability, whereas increased the number of apoptotic cells, cleaved PARP and caspase-3 levels compared to those of SNP-treated MC3T3-E1 cells. Taken together, it is speculated that NO-induced autophagy functions as a survival mechanism via AMPK activation against apoptosis in the MC3T3-E1 cells.

사람 영구치에서 치주인대 및 치수 조직의 유전자 발현에 대한 비교 연구 (Comparative Gene-Expression Analysis of Periodontal Ligament and Dental Pulp in the Human Permanent Teeth)

  • 이석우;전미정;이효설;송제선;손흥규;최형준;정한성;문석준;박원서;김성오
    • 대한소아치과학회지
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    • 제43권2호
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    • pp.166-175
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    • 2016
  • 이전 연구에서 사람의 치수와 치주인대의 기능에 대한 구체적인 3만 2천여개의 인체 유전자의 RNA 활성 정보는 없었다. 본 연구의 목적은 사람 영구치에서 얻은 치주인대와 치수 조직 내의 RNA 유전자 발현을 보고하고 각각의 분자생물학적인 차이를 알아보는 것이다. cDNA 미세배열분석에서 두 조직 사이의 유전자 발현 수준에서 4배 이상 차이나는 유전자는 347개로 밝혀졌으며, 치주인대와 치수에서 각각 83개, 264개의 유전자 발현이 4배 이상 차이난다는 것을 보여주었다. 치주인대는 교원질 합성 (FAP), 교원질 분해 (MMP3, MMP9와 MMP13), 골 형성 및 개조 (SPP1, BMP3, ACP5, CTSK와 PTHLH)와 관련된 유전자가 강하게 발현되었다. 반면 치수조직은 칼슘 이온 (CALB1, SCIN와 CDH12)과 법랑질 또는 상아질의 광화 및 형성 (SPARC/SPOCK3, PHEX, AMBN과 DSPP)와 관련한 유전자의 발현이 높게 나타났다. 이들 유전자 중 SPP1, SPARC/SPOCK3, AMBN, DSPP 등의 유전자는 치아의 기능과 관련해서 잘 알려져 있지만, 다른 유전자들은 microarray 분석을 통해서 새롭게 발견된 유전자이다. 이 유전자들은 추가적인 연구가 수행된다면 재생 치료의 좋은 요인을 찾는데 도움이 될 것으로 생각된다.

G-CSF 단백질 N-말단의 비 알파-Helix 영역의 돌연변이에 의한 분비 조절 (Modulation of G-CSF Secretion by Mutations of Non Alpha-Helical Region in N-Terminus)

  • 박정혜;박정애;강석우;구태원;정경태
    • 생명과학회지
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    • 제21권12호
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    • pp.1778-1783
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    • 2011
  • 조혈에 관여하는 cytokine은 골수세포의 성장과 분화를 촉진시켜 혈구세포 생산을 조절한다. 이런 cytokine을 조혈성장인자(hematopoitic growth factor)이라고 하고, 그 중에서 호중구 세포(neutrophil) 성장에 관여하는 과립구 콜로니 자극 인자(granulocyte-colony stimulating factor, G-CSF)는 임상적 치료제로서 아주 중요하다. 왜냐하면 화학적 항암치료를 받는 환자들에게 심각한 호중구 세포가 감소하는 증세(neutropenia)가 발생하여 감염으로 인한 사망이 일어나기 때문이다. 두 종류의 G-CSF 재조합 단백질이 치료제로 승인 받아 사용되고 있으며, G-CSF 재조합 단백질 생산에 대한 연구가 지속적으로 이루어지고 있다. 선행연구에서 본 연구팀은 누에에서 유래된 Bm5 세포주에서 G-CSF의 생산을 증대하기 위해 누에 prophenoloxidase activating enzyme의 Endoplasmic reticulum targeting signal sequence유전자와 사람 G-CSF 유전자를 융합한 chimera 유전자를 제작하여 재조합 G-CSF 단백질을 생산하였다. 본 연구에서는 이 chimera 유전자가 생산하는 재조합 G-CSF 단백질의 N-말단에 3 개의 아미노산이 결여되는 3 종류의 돌연변이 유전자를 제작하여 G-CSF 단백질 생산에 미치는 영향을 조사하였다. 그 중 한 돌연변이 유전자에 의해 세포 밖으로 분비된 G-CSF 단백질의 생산이 현저히 감소하여, N-말단 부분이 이 단백질의 분비에 관여한다는 것을 알 수 있었다.

Mineral trioxide aggregate (MTA)가 치주인대 섬유아세포에서 분비되는 cytokine과 성장인자 TGF-β1, FGF-2 발현에 미치는 영향 (The Effect of Mineral Trioxide Aggregate on the Production of Growth Factors and Cytokine by Human Periodontal Ligament Fibroblasts)

  • 권지윤;임성삼;백승호;배광식;강명회;이우철
    • Restorative Dentistry and Endodontics
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    • 제32권3호
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    • pp.191-197
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    • 2007
  • 이 연구의 목적은 치주인대 섬유아세포에 MTA를 접촉시킨 뒤 성장인자 transforming growth factor-beta1 $(TGF-\beta1)$, fibroblast growth factor-2 (FGF-2) 및 cytokine interleukin-6 (IL-6)의 발현량 변화를 측정하는 것이다. MTA군에서는 100 mg씩의 ProRoot MTA와 증류수를 혼합하고, IRM군은 동량의 IRM 분말을 용액에 혼합하여 이 시료들을 경화반응이 진행되도록 7일간 놓아두었다. 사람의 치주인대 섬유아세포를 배양하여 MTA와 IRM시료 상에 well당 $1\times10^5$개 수준으로 도포한뒤 6, 12, 24, 48시간 동안 배양하였다 (n = 5). 대조군으로는 재료의 접촉 없이 배양한 세포를 사용하였다. 시료에서 상층액을 분리하여 $TGF-\beta1$, FGF-2, IL-6의 발현량을 enzyme-linked immunosorbent assay (ELISA)법으로 측정하였다. MTA군에서, 성장인자인 $TGF-\beta1$과 FCF-2는 대조군에 비해 유의성 있게 발현이 억제되었으며 (p < 0.05), cytokine인 IL-6 발현량은 대조군과 유사한 수준으로 나타났다.

Accuracy of artificial intelligence-assisted landmark identification in serial lateral cephalograms of Class III patients who underwent orthodontic treatment and two-jaw orthognathic surgery

  • Hong, Mihee;Kim, Inhwan;Cho, Jin-Hyoung;Kang, Kyung-Hwa;Kim, Minji;Kim, Su-Jung;Kim, Yoon-Ji;Sung, Sang-Jin;Kim, Young Ho;Lim, Sung-Hoon;Kim, Namkug;Baek, Seung-Hak
    • 대한치과교정학회지
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    • 제52권4호
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    • pp.287-297
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    • 2022
  • Objective: To investigate the pattern of accuracy change in artificial intelligence-assisted landmark identification (LI) using a convolutional neural network (CNN) algorithm in serial lateral cephalograms (Lat-cephs) of Class III (C-III) patients who underwent two-jaw orthognathic surgery. Methods: A total of 3,188 Lat-cephs of C-III patients were allocated into the training and validation sets (3,004 Lat-cephs of 751 patients) and test set (184 Lat-cephs of 46 patients; subdivided into the genioplasty and non-genioplasty groups, n = 23 per group) for LI. Each C-III patient in the test set had four Lat-cephs: initial (T0), pre-surgery (T1, presence of orthodontic brackets [OBs]), post-surgery (T2, presence of OBs and surgical plates and screws [S-PS]), and debonding (T3, presence of S-PS and fixed retainers [FR]). After mean errors of 20 landmarks between human gold standard and the CNN model were calculated, statistical analysis was performed. Results: The total mean error was 1.17 mm without significant difference among the four time-points (T0, 1.20 mm; T1, 1.14 mm; T2, 1.18 mm; T3, 1.15 mm). In comparison of two time-points ([T0, T1] vs. [T2, T3]), ANS, A point, and B point showed an increase in error (p < 0.01, 0.05, 0.01, respectively), while Mx6D and Md6D showeda decrease in error (all p < 0.01). No difference in errors existed at B point, Pogonion, Menton, Md1C, and Md1R between the genioplasty and non-genioplasty groups. Conclusions: The CNN model can be used for LI in serial Lat-cephs despite the presence of OB, S-PS, FR, genioplasty, and bone remodeling.

백서의 치아이동 시 피질골 천공이 치주조직의 MMP-1, -8, -13 mRNA의 발현에 미치는 영향 (The expression of MMP-1, -8, and -13 mRNA in the periodontal ligament of rats during tooth movement with cortical punching)

  • 곽춘;김성식;박수병;손우성;김용덕;전은숙;박미화
    • 대한치과교정학회지
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    • 제38권3호
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    • pp.187-201
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    • 2008
  • 본 연구는 피질골 천공을 동반한 교정적인 치아이동이 통상의 교정적인 치아이동과 조직 재형성의 정도에 차이가 존재하는지 알아보기 위하여 시행하였다. 실험동물은 15주령 군 300 - 350 g의 자성 백서(Sprague-Dawley Rat)를 사용하였으며 피질골 천공을 동반한 치아이동 실험군(TMC group, n = 16)과 단순 치아이동 대조군(TM group, n = 16)으로 나누었다. 모든 실험동물에 20 gm 이하의 힘으로 전치부를 이개시키는 치아 이동을 시행하였으며, 실험군은 상악전치부의 직후방 구개측에서 치근을 손상시키지 않도록 직경 1.0 mm의 microscrew를 사용하여 피질골 천공을 하였다. 모든 실험동물은 1, 4, 7, 14일에 희생시켜서 matrix metalloproteinase (MMP)-1, -8, -13 효소의 RT-PCR과 I형 교원질(Collagen type I)과 Tissue inhibitor of metalloproteinase-1 (TIMP-1)의 면역조직화학염색(immunohisto-chemistry)을 시행하였다. MMP-1은 실험군에서 4일째에 가장 활발한 발현을 보이다가 7일째와 14일째에 조금씩 감소하는 경향을 보인 반면에, 대조군에서는 실험 7일째에 가장 높은 발현을 보이다가 14일째 들어서 감소하는 양상을 보였다. MMP-8은 실험 1일째부터 실험군이 대조군에 비해서 더 많은 발현을 보였으며, 특히 4일째의 실험군에서는 대조군보다 두 배 이상 발현되었다. MMP-13은 실험 1일째의 실험군에서 가장 높은 발현도를 보였으며, 대조군에서는 오히려 미처치 대조군에 비해 더 낮게 발현되었다. I형 교원질의 면역조직화학염색 결과는 실험 4일째부터 압박측에서는 실험군에서 대조군보다 더 많은 교원질의 소실을 보였고, 인장측에서는 대조군이 실험군보다 더 많은 교원질의 염색 소견을 보였다. TIMP-1은 실험 4일째에는 압박측에서 대조군이 실험군보다 치주인대와 치조골의 골세포에서 좀 더 균일한 염색 소견을 보였다. 이상의 실험 결과에서 피질골 천공은 백서의 실험적 치아이동에 있어 치주인대와 치조골 결합 조직의 재형성 속도를 증가시키는 것으로 판단된다.