• 대한소아치과학회지
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• 제26권4호
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• pp.652-663
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• 1999

두개봉합부의 조기융합으로 알려진 Craniosynostosis는 두개봉합부 주위 조직들 사이의 조화로운 상호작용이 파괴되었을 때 야기될 수 있다. 흥미롭게도 FGF receptor들, 특히 FGFR2의 point mutation은 여러 가지 형태의 craniosynostosis 증후군과 연관되어 있어, FGFR가 두개봉합부를 포함한 두개골 성장발달과정에 중요한 유전자임을 시사하고 있다. Mouse 두개봉합부의 초기형태발생시 FGFR 유전자들의 기능을 알아보기위해, in situ hybridization 방법을 이용하여 FGFR2(BEK) 및 골아세포분화의 초기표지자인 osteopontin이, 태생기(E15-18)에서 출생후(P1-P3)까지, 두개골의 시상봉합부에서의 발현양상을 조사하였다. FGFR2(BEK)은 osteogenic fronts에 강하게 발현되었으며, osteopontin은 parietal bone의 exo-, endocranial부위에서 발현되었으나, parietal bone의 성장가장자리인 osteogenic front에서는 관찰되지 않았다. 두개봉합부에서의 FGF-mediated FGFR signaling의 역할을 좀더 심도깊게 조사하기위해 E15.5 mouse의 두개골을 이용하여 in vitro 실험을 시행하였다. 흥미롭게도 osteogenic fronts 및 시상봉합부의 간엽조직 중앙에 FGF2-soaked beads를 점적하여 36시간 기관배양한 결과, bead주위 조직들의 두께 및 세포수가 증가되었으며, osteogenic fronts 상에 FGF4 beads를 올려놓은 경우, 시상두개봉합부 중앙에 점적된 FGF4 beads나 BSA control beads에 비해, 골성장이 촉진되어 시상두개봉합부의 부분적인 소멸을 관찰할 수 있었다. 이와 더불어 FGF2 beads는 osteopontin 및 Msx1 유전자의 발현을 유도하였다. 이 결과들을 종합해 볼 때, FGF-mediated FGFR signaling이 발육중인 두개골과 두개봉합부에서 세포의 증식과 분화의 균형을 조절하는데 중요한 역할을 담당하고 있음을 시사해주고 있으며, 이 과정중 FGF signaling이 osteopontin 및 Msx1 유전자의 발현을 조절하므로써 막내골성장 및 두개봉합부의 유지기전에 기여할 것으로 사료된다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제35권1호
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• pp.153-161
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• 2005

파이브로넥틴은 세포외기질에 존재하는 당단백질로 세포의 부착, 이동, 성장 및 분화에 관여하며, 섬유아세포 성장인자는 세포의 증식 이동 및 분화에 영향을 주는 중요한 성장인자로 알려져 있다. 최근 연구에 의하면, 파이브로넥틴은 조골세포의 타이태늄 임플란트 표면으로 이주와 증식 및 골생성을 촉진하며, 섬유아세포 성장 인자는 파이브로넥틴에 상승작용을 한다고 보고된 바 있다. 이 실험의 목적은 파이브로넥틴 및 섬유아세포 성장인자의 복합 단백질을 이용하여 타이태늄 임플란트의 골 반응을 알아보는 것이다. 체중 2.5 kg 내외의 건강한 18 마리의 웅성가토를 준비하여 무균 사육하였고, 순수 타이태늄을 절삭가공하여 직경 3.5mm, 길이 6mm 의 machined surface를 지니는 screw type 의 임플란트를 준비하였다. 사람의 유전자를 기초로, 유전자 재조합법을 통해, 적절한 primer를 이용하여 얻은 섬유아세포 성장인자를 파이브로넥틴 III 형 분절의 9-10 번 도메인에 결합시켜 얻은 복합 단백질을 준비된 임플란트에 표면처리하여 실험군으로 하였고, 표면처리하지 않은 임플란트를 대조군으로 하여, 가토의 좌우 경골에 각각 2 개씩의 임플란트를 식립하였다. 4주 후, 가토를 희생시켜 각 경골 당 한 개의 임플란트에서 뒤틀림 제거력을 측정하였고 나머지 임플란트 식립 부위 에서는 경골을 포함하는 조직표본을 제작하였다. 조직표본상에서 골접촉이 가장 좋은 3 개의 나사산의 길이를 측정하고, 나사와 접촉하는 골의 길이를 측정하여 골-임플란트 접촉도를 구하고, 같은 부위에서 나사산 사이의 면적과 골이 차지하는 면적을 비교하여 골생성률을 얻었다. 실험군과 대조군의 결과는 Student t-test 를 이용하여 신뢰도 95% 수준에서 통계학적 유의성을 검정하였다. 파이브로넥틴과 섬유아세포 성장인자의 복합 단백질로 표면처리된 임플란트와 표면처리를 하지 않은 임플란트는 뒤틀림 제거력에서는 통계적 유의성이 나타나지 않았으나, 골-임플란트 접촉도와 골생성률에서 복합 단백질로 처리된 임플란트가 통계적으로 유의하게 높은 결과를 보였다. 이상의 연구결과로, 섬유아세포 성장인자와 파이브로넥틴 복합 단백질로 처리한 타이태늄 임플란트가 주변 골 형성을 촉진시켜, 골유합을 증진시킴을 알 수 있었다. 따라서, 복합 단백질이 타이태늄 임플란트의 성공률을 높이기 위한 표면개질 물질로 이용될 가능성을 확인할 수 있었다.

• 한국미생물학회:학술대회논문집
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• 한국미생물학회 2004년도 International Meeting of the Microbiological Society of Korea
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• pp.141-146
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• 2004

SPIN90 was identified to farm molecular complex with $\betaPIX$, WASP and Nck. This complex shows that SPIN90 interacts with Nck in a manner dependent upon cell adhesion to extracellular matrix, but $SPIN90{\cdot}{\beta}PIX{\cdot}WASP$ complex was stable even in suspended cells. This suggests that SPIN90 serves as an adaptor molecule to recruit other proteins to Nck at focal adhesions. SPIN90 was phosphorylated by ERK1, which was, itself, activated by cell adhesion and platelet-derived growth factor. Such phosphorylation of SPIN90 likely promotes the interaction of the $SPIN90{\cdot}{\beta}PIX{\cdot}WASP$ complex and Nck. It thus appears that the interaction of the $SPIN90{\cdot}{\beta}PIX{\cdot}WASP$ complex with Nck is crucial for stable cell adhesion and can be dynamically modulated by SPIN90 phosphorylation that is dependent on cell adhesion and ERX activation. SPIN90 directly binds syndapin I, syndapin isoform II-1 and II-s via its PRD region in vitro, in vivo and also associates with endocytosis core components such as clathrin and dynamin. In neuron and fibroblast, SPIN90 colocalizes with syndapins as puntate form, consistent with a role for SPIN90 in clathrin-mediated endocytosis pathway. Overexpression of SPIN90 N-term inhibits receptor-mediated endocytosis. Interestingly, SPIN90 PRD, binding interface of syndapin, significantly blocks internalization of transferrin, demonstrating SPIN90 involvement in endocytosis in vivo by interacting syndapin. Depletion of endogenous SPIN90 by introducing $\alpha-SPIN90$ also blocks receptor-mediated endocytosis. Actin polymerization could generate farce facilitating the pinch-out event in endocytosis, detach newly formed endocytic vesicle from the plasma membrane or push out them via the cytosol on actin tails. Here we found that SPIN90 localizes to high actin turn over cortical area, actin-membrane interface and membrane ruffle in PDGF treated cells. Overexpression of SPIN90 has an effect on cortical actin rearrangement as filopodia induction and it is mediated by the Arp2/3 complex at cell periphery. Consistent with a role in actin organization, CFP-SPIN90 present in actin comet tail generated by PIP5 $kinase\gamma$ overexpression. Therefore this study suggests that SPIN90 is functional linker between endocytosis and actin cytoskeleton.

• 한국동물위생학회지
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• 제35권3호
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• pp.215-222
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• 2012

Species-specific $TaqMan^{(R)}$ probe-based real-time PCR assays were developed for detection of beef, pork, chicken, duck, goose and turkey. The primer and probe sets used in this study were designed to be complementary to fibroblast growth factor (FGF) for cattle and pig, mitochondrial NADH dehydrogenase (ND) subunit 3 and ND2 for chicken and duck, 12S rRNA for goose and turkey, respectively. As internal positive control we used conserved region in the ribosomal 18S RNA gene to ensure the accuracy of the detection of target DNA by real-time PCR. We confirmed that real-time PCR assays with the primer and probe sets were positive for cattle, pig and chicken intended target animal species with no cross-reactivity with other non-target animal species. Only >50 ng DNA of beef show cross-reactivity in the determination of duck. Using species-specific primer and probe sets, it was possible to detect amounts of 0.1 ng DNA of cattle and pig, 1.0 pg DNA of chicken, duck and turkey, and 0.1 pg DNA of goose for raw samples, respectively. The detection limits were 0.1 ng DNA of cattle, 1.0 ng DNA of pig and 1.0 pg DNA of chicken for DNA mixtures (beef, pork and chicken) extracted from heat-treated ($121^{\circ}C$/5 min) meat samples. In conclusion, it can be suggested that the $TaqMan^{(R)}$ probe-based assay developed in this study might be a rapid and specific method for the identification of meat species in raw or cooked meat products.

• Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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• 제31권2호
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• pp.103-115
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• 2009

In vertebrates, the face is mainly formed with neural crest derived neural crest cells by the inherent programs and the interactive environmental factors. Extracellular signaling-regulated kinase (Erk) is one of such programs to regulate the various cellular functions. And retinoic acid (RA) also plays an important role as a regulator in differentiation process at various stages of vertebrate embryogenesis. We wanted to know that the segregation as well as the patterning of maxillary and mandibular structure is greatly influenced by the maxillomandibular cleft (MMC) and the failure of this development may result in the maxillomandibular fusion (syngnathia) or other patterning related disorder. It has been well documented that the epithelium at this cleft region has significant expression of Fibroblast growth factor (Fgf) 8, and it is essential for the patterning of the first arch derived structures. By the morphological, skeletal, cell proliferation and apoptotic, and hybridization analysis, we checked the effects of Erk inhibition and/or RA activation onto MMC and could observe that Erk and RA signaling is individually and synergically involved in the facial patterning in terms of FGF signaling pathway via Barx-l. So RA and Erk signaling work together for the MMC patterning and the segregation of maxilla-mandible by controlling the Fgf-related signaling pathways. And the abnormality in MMC brought by aberrant Fgf signaling may result in the disturbances of maxillary-mandibular segregation.

• 대한치과교정학회지
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• 제33권6호
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• pp.485-497
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• 2003

악안면 구조의 형태와 기능은 대개 유전자 정보에 의해 결정된다. 분자생물학의 발달로 인해 정상 성장과 형태 형성에 중요한 유전자에 대한 정보가 밝혀지고 있고 이는 현대 두개안면 생물학의 근간이 되고 있다. 밝혀진 사실들 중 주목할만한 것은 섬유아세포 성장인자2 (FGFR2)에 서 의 특이한 돌연변이 가 어 퍼트 증후군 (Apert syndrome) 의 발생과 관련이 있다는 것이다. 어퍼트 증후군은 두개 관상봉합의 조기 유합과 사지의 기형으로 특징지워진다. 그 중 특히 두개골 유합증의 병인과 형성기전을 연구하기 위해 본 연구에서 유전자 변환기법을 시도하여 어퍼트 증후군의 유발인자로 알려진 FGFR2에 서 의 단일 아미노산 치 환 돌연변이를 재연한 인위 유전자구조물을 제작하고 이를 미 세주입법으로 쥐의수정란에 삽입하여 형질변환 쥐를 제작하였다. 본 연구에서는 전체 조직이 아닌 골조직에서 특이하게 활성화되는 전사촉진자(promoter, 제 I형 교원질 유전자의 전사촉진자)를 이용하여 골조직에서만 돌연변이 유전자의 발현을 재현함으로써 이 시도가 쥐에서 두개골유합증을 유발하는지 검증하고자 하였다. 초기 표현형 분석을 통해 어퍼트 환자에서 기대되는 두개골 유합증을 확인하였다. 또한 본 연구에서 삽입된 변환유전자가 원활히 돌연변이 단백질을 생산하고 기능의 증가를 보임을 확인하였다. 이러한 동물 모델을 이용함으로써 이제 정상적 혹은 비정상적 두개골 및 봉합 발육에서의 FGFR2의 역할을 연구하는 것이 가능하리라 사료된다

• 대한치과교정학회지
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• 제36권4호
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• pp.284-294
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• 2006

유전적으로 결정되는 두개안면 기형의 발생 기전을 밝히기 위해 관련된 유전자의 기능 변화에 의한 효과를 이해하는 것이 필수적이다. 섬유아세포성장인자수용체-2 (FGFR2)의 활성형 돌연변이가 어퍼트 및 크루즌 증후군에서의 봉합의 조기유합의 원인이 된다고 알려져 있으나 인류에서는 다양한 개인차가 존재하므로 임상적으로 정의된 두 증후군에서의 유전형-표현형의 상관관계에 대해서는 의문이 제기되어 왔다. 본 연구의 목적은 어퍼트(Pro253Arg)및 크루즌(Cys278Phe) 돌연변이를 갖는 골특이성 FGFR2를 발현하도록 제작된 형질변환 쥐에서 결과적인 표현형의 차이를 분석하여 유전형에 의한 기형 형성의 인과관계를 추정하기 위한 것이다. 유전자 조작을 하지 않은 정상군과 정상 FGFR2 유전자를 가진 군을 대조군으로 하여 육안 관찰 및 micro-CT를 이용한 형태계측학적 방법으로 주로 전방두개 및 전두개저 부위의 이상을 분석하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 첫째, 어퍼트 및 크루즌 돌연변이를 갖는 각각의 형질변환 쥐는 두개 봉합의 유합과 전후방적 두부 길이 감소를 공히 보였으나 어퍼트 형질변환 쥐에서만 전치부 반대교합이 나타났다. 또한 어퍼트 개체는 크루즌 개체 및 대조군에 비해 전방두개 및 전두개저 굴곡에 있어서 정상군과 비교해 차이를 나타냈으며 이는 유합을 보이는 봉합의 부위 및 순서에 있어서의 차이에 기인하는 것으로 사료된다. 둘째, 정상 FGFR2 유전자를 주입한 형질변환 쥐는 정상적인 두개안면 형태를 보였다. 이상의 결과를 토대로 어퍼트 및 크루즌 돌연변이는 각각의 유전형에 특이한 두개안면 기형을 유발할 것으로 보이며 정상 FGFR2의 발현 강도보다는 기능의 이상이 두개골 유합과 관련이 있는 것으로 사료된다. 변형된 FGFR2와 각 봉합에서의 기능과의 상관성은 추가 연구가 필요할 것으로 사료된다.EX> 와이어에서 열처리만 시행한 실험군이 열처리를 시행하지 않은 군보다 더 낮은 austenite finish ($A_f$) 온도를 보였다. $0.018"\;{\times}\;0.025"$ 및 $0.0215"0.028"$ 와이어에서 열처리를 시행하여 굴곡을 부여한 실험군은 열처리만 시행한 실험군과 열처리를 시행하지 않은 대조군에 비해 부하-변위 곡선이 상방 이동되었으며, 열처리 시간을 1초 증가시켜 굴곡을 부여한 실험군에서 가장 높은 부하-변위 곡선을 나타냈다. $0.018"\;{\times}\;0.025"$ 그리고 $0.0215"\;{\times}\;0.028"$ 와이어에서 $A_f$ 온도는 열처리 시간을 1초 증가시켜 굴곡을 부여한 실험군에서 가장 낮게 관찰되었고 열처리를 시행하여 굴곡을 부여한 실험군, 열처리만 시행한 실험군 그리고 열처리를 시행하지 않은 대조군 순으로 높게 관찰되었다. 이상의 결과를 종합할 때, 임상에서 니켈-티타늄 합금 와이어에 굴곡을 부여하기 위해 열처리하는 경우 초탄성 특성은 유지될 수 있으나, 부하-변위 곡선의 상방 증가가 나타나므로, 와이어에 의한 교정력이 증가될 수 있음에 유의하여야 한다. $day^{-1}$인 인공습지), scenario 2(면적 4.2ha인 저류지)가 각각 연평균 6.9%, 4.8%, 7.1%의 감소를 보였다. TN은 4.7%, 3.4%, 13.4%의 삭감율을 나타내었으며, TP는 5.6%, 3.9%, 7.3%의 삭감율을 나타내었다. 본 연구에서는 적용하지 못하였으나, 인공습지와 저류지의 적절한 연계시스템을 적용한다면 저감시설 설치 부지면적과 비용의 감소뿐만 아니라 보다 효과적인 수질개선효과를 가져올 수 있으리라 판단된다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제12권1호
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• pp.31-39
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• 2008

손상된 뇌신경조직내에서 신경줄기세포로부터 새로운 신경세포로의 분화가 상당히 제한되어 있어 이것이 손상된 뇌신경조직의 복구가 잘 이루어지지 않는 원인이라 여겨지고 있다. 본 연구에서는 세포배양을 통해 지방조직 중간엽 줄기세포를 도파민성 신경세포와 콜린성 신경세포로 분화를 유도하였다. 중간엽 줄기세포를 신경세포로 분화시키기 위해 N2배양액에 bFGF, EGF, dimethyl sulphoxide (DMSO)와 butylated hydroxyanisole (BHA)를 첨가하여 유도하였다. DMSO와 BHA에 처리된 중간엽 줄기세포가 빠르게 신경세포 모양으로 분화하는 것을 관찰하였으며, 이것은 면역조직학적 염색에서 신경세포 특이 표지인 $\beta$-tubulin III, 별아교세포에 대한 특이 표지인 GFAP, 흰돌기아교세포에 대한 특이 표지인 Gal-C에 대해 양성반응을 나타내었다. RT-PCR 분석에서 배양 단계에 따라 신경세포에 특이적인 표지 인자인 neuro D1, $\beta$-tubulin III, GFAP, nestin 등의 발현을 통해, 중간엽 줄기세포가 신경세포로 분화됨을 확인하였다. 그러나 중간엽줄기세포가 신경세포로 분화된 이후에는 줄기세포 표지인 SCF, C-kit와 stat-3 등은 발현되지 않았다. 또한, 중간엽줄기세포에 bFGF, SHH와 FGF8 등을 처리하면 도파민 신경세포로 분화하였다. 중간엽 줄기세포에 bFGF, RA, Shh를 처리하여 콜린성 신경세포로 분화시켰을 때, 신경세포 특이 표지인 $\beta$-tubulin III와 콜린성 신경 특이 표지인 ChAT에 양성반응를 보였다. 결론적으로 사람 지방조직의 중간엽 줄기세포가 도파민성과 콜린성 신경세포로 분화가 가능하고 이러한 잠재성을 가진 지방 유래 중간엽 줄기세포는 퇴행성 신경질환에 대한 세포 치료제로서 가능성을 제시한다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제11권3호
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• pp.167-177
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• 2007

본 연구에서는 사람의 지방조직(human adipose tissue-derived stem cells, HAD), 탯줄(human umbilical cordderived stem cells, HUC), 그리고 양막(human amnion-derived stem cells, HAM)유래 줄기세포를 분리하여 세포의 형태 및 성장속도를 비교하고, 역전사 중합효소 연쇄반응과 면역세포화학 염색법을 이용하여 유전자와 단백질 발현을 비교 분석하였다. 또한 지방유래 줄기세포를 이용하여 심장근육세포로의 분화를 유도하였다. 본 연구 결과, 탯줄과 양막유래 줄기세포의 형태는 매우 유사하였으며, 지방유래 줄기세포의 형태는 다른 것으로 나타났다. 분열시간은 탯줄유래 줄기세포가 가장 빨랐으나 총 분열 횟수는 양막유래 줄기세포와 같았으며, 지방유래 줄기세포의 총 분열횟수가 가장 많았다. 세 종류 줄기세포의 유전자와 단백질 발현은 비슷한 양상을 나타냈다. 지방세포, 골세포, 연골세포로의 분화 유도 결과 세 종류의 줄기세포 모두 분화 유도되었다. 또한, 심장세포 특이 유전자의 발현 분석 결과 세 종류의 줄기세포에서 유사한 발현 양상을 나타냈다. 이 중 지방유래 줄기세포를 24시간 동안 $10\;{\mu}M$ 5-azacytidine 처리 후 기본 배양액에서 4주 동안 배양하거나 또는 5-azacytidine 처리 후 bone morphogenic protein-2(BMP-2)와 fibroblast growth factor-10(FGF-10) 또는 BMP-4와 FGF-4 또는 BMP-4와 FGF-8이 첨가된 배양액으로 4주 동안 배양하여 심근세포로의 분화를 유도하였다. 분화 유도 후 심장세포 특이 유전자 발현을 분석 결과 cardiac myosin light chain-1(Cmlc-1)과 L-type calcium channel ${\alpha}1C$ subunit(${\alpha}1C$) 유전자의 발현이 증가하였다. 그러나 troponin T(TnT), troponin I(TnI) 그리고 potassium channel Kv4.3 subunit (Kv4.3) 유전자의 발현은 증가하지 않았다. 본 연구 결과, 지방, 탯줄 및 양막유래 줄기세포는 특성이 매우 유사한 것으로 나타났으며, 심장 질환 치료를 목적으로 하는 세포 치료에 이용될 수 있을 것으로 사료된다. 또한, 적절한 배양조건 하에서 성장인자와 cytokine들을 처리하여 심장세포로의 분화 유도가 이루어진다면 임상적용에 유용한 세포로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.