• 제목/요약/키워드: Human Fibroblast

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인간 제대혈액에서 유래된 중간엽 줄기세포의 신경 및 콜린성 분화 (Neural and Cholinergic Differentiation of Mesenchymal Stem Cells Derived from the Human Umbilical Cord Blood)

  • 감경윤;강지혜;도병록;김해권;강성구
    • 한국발생생물학회지:발생과생식
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    • 제11권3호
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    • pp.235-243
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    • 2007
  • 인간 제대혈 세포는 조혈모세포, 중간엽 줄기세포와내피전구세포를 풍부하게 포함하고 있다. 인간 제대혈 속의 중간엽 줄기세포는 조혈모세포와는 달리 다능성 줄기세포이며 신경세포로 분화할 수 있는 잠재성을 가지고 있다. 본 연구에서는 세포배양을 통해 제대혈의 중간엽 줄기세포를 신경세포와 콜린성 신경세포로 분화를 유도하였다. 중간엽 줄기세포를 신경세포로 분화시키기 위해 배양액에 dimethyl sulphoxide(DMSO)와 butylated hydroxyanisole(BHA)를 첨가하여 유도하였으며 basic fibroblast growth factor(bFGF), retinoic acid(RA), sonic hedgehog(Shh)를 처리하여 콜린성 신경세포로 분화시켰다. 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, 희돌기아교세포에 대한 특이 표지인 Gal-C에 대해 양성반응을 나타내었고, 그 비율은 각각 $32.3{\pm}2.9%$, $11.0{\pm}0.9%,\;9.4{\pm}1.0%$였다. RT-PCR 분석에서 배양 단계에 따라 신경세포에 특이적인 표지 인자가 발현됨을 통해, 중간엽 줄기세포가 신경세포로 분화됨을 확인하였다. 또한, 중간엽 줄기세포에 bFGF, RA, Shh를 처리하여 콜린성 신경세포로 분화시켰을 때, 전체 중간엽 세포 중 $31.3{\pm}3.2%$가 신경세포 특이 표지인 $\beta$-tubulin III에 양성반응을 보였으며 이들 세포 중 $70.0{\pm}7.8%$가 콜린성 신경 특이 표지인 ChAT에 양성반응을 보였고, 이것은 Woodbury 방법에 의한 신경분화의 경우보다 3배 가량 높은 비율로 콜린성 신경의 분화를 유도한 것이다. 이러한 실험 결과들은 인간 제대혈의 중간엽 줄기세포가 콜린성 신경세포로 분화가 가능하고 이러한 잠재성을 가진 제대혈 중간엽 줄기세포는 퇴행성 신경질환에 대한 세포 치료제로서 가능성을 제시한다.

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L-카르니틴의 사람피부에 대한 항노화 효과 (Anti-aging Effects of L-Carnitine on Human Skin)

  • 이범천;최태부;심관섭;이근수;박성민;이천일;표형배
    • 대한화장품학회지
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    • 제30권3호
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    • pp.393-397
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    • 2004
  • L-Carnitine $({\beta}-hydroxy-\gamma-trimethyl-ammoniumbutyric{\;}acid)$은 분자량이 적은 수용성 분자로서 세포 내 지방 대사에서 중요한 역할을 수행한다. 지방산의 운반 분자인 아실-코에이(acyl-CoA)가 미토콘드리아의 세포막을 투과하지 못하기 때문에 지방산은 CoA로부터 카르니틴으로 운반되어 미토콘드리아에서 작용한다. 노화와 연관된 L-carnitine의 기능을 확인하기 위하여 MMP inhibition assay와 자외선 조사에 의해 유도된 MMP 발현에 대한 영향을 확인하였다. MMP inhibition assay는 콜라겐을 이용한 형광분석법을 실시하였고 자외선 조사에 의해 유도된 MMP 발현양은 ELISA로 정량하였으며 그 활성은 젤라틴 기질 zymography로 확인하였고 MMP mRNA 발현양은 RT-PCR ELISA로 확인하였다. 또한, 사람을 이용한 임상 실험을 통하여 주름 개선 효과를 평가하였다. L-carnitine은 농도 의존적으로 MMP 저해 활성을 나타났으며 $IC_{50}$값은 2.45 mM이었으며 자외선 조사에 의해 발현된 MMP 활성을 강하게 저해하였다. 자외선 조사에 의해 발현되는 MMP에 대해 단백질의 양적인 변화는 $40\%$ 정도 감소되었으며 L-carnitine 처리에 의해 농도 의존적으로 MMP mRNA의 발현양은 감소되었다. 이러한 실험결과를 통하여 L-carnitine은 MMP 효소의 저해능 뿐만 아니라 자외선 조사에 의해 유도되는 MMP 단백질 발현과 mRNA 유전자 수준에서의 조절이 가능함을 확인하였다. 사람을 이용한 임상 실험에서는 $1\%$ 카르니틴을 함유하는 화장품을 약 3개월간 사용 후에는 유의적으로 주름 개선 효과를 확인하였다. 결론적으로 L-Carnitine은 광노화에 관여하는 MMP 활성과 발현 조절 메커니즘을 통하여 광손상에 대응하는 항노화 소재로서의 화장품에 매우 효과적이었음을 확인하였다.

호장으로부터 분리한 Polydatin의 미백 및 주름억제 효능에 대한 연구 (The Effects of Polydatin Isolated from Polygonum cuspidatum on Melanogenesis and Wrinkle Formation)

  • 진무현;정의택;김미선;송혜진;곽택종;박선규;이상민
    • 대한화장품학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.327-335
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    • 2011
  • 5,4'-dihydroxystilbene-3-O-D-glucopyranoside (polydatin)는 호장(Polygonum cuspidatum)에 존재하는 stilbenes류의 하나로 지금까지 피부에서의 효능이 잘 알려지지 않았다. 우리는 호장으로부터 Polydatin을 분리하여 얻었으며, 피부유래의 멜라노사이트와 fibroblast를 이용하여 효능을 검증하였다. 실험결과 멜라노사이트에서 polydatin은 타이로시네이즈 활성과 멜라닌 생성을 억제하였고, 멜라닌 생합성 과정에 관여하는 타이로시네이즈와 전사인자인 microphthalmia-associated transcription factor (MITF)의 발현을 억제하는 것을 확인하였다. 미백효과가 확인된 polydatin에 대하여 human fibroblast를 대상으로 type I procollagen 생합성에 미치는 영향을 분석한 결과 polydatin은 농도 의존적 으로 콜라젠 합성을 촉진함을 알 수 있었다. 또한 polydatin의 피부에서의 효능을 검증하기 위해 인체효력시험을 통해 주름개선과 미백개선 효능을 검증하였으며 이를 통해 주름과 미백기능에 있어 유의한 효과를 확인하였다. 이상의 결과로부터 polydatin은 안전한 피부 미백 개선제 및 주름개선제로 사용될 수 있는 후보물질임을 제안하며, 상업적으로 활용하기 위해 원료화를 성공하였다.

초분자체 함유 화장제재의 항균 활성 효과 (The Anti-Bacterial Activity of Supramolecule Containing Cosmetic Materials)

  • 유동찬;조현남;김경란;변혜정;김정현;박혜빈;김희준;방대석;양선아;강공원;정호순;지광환
    • 대한화장품학회지
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    • 제37권4호
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    • pp.337-345
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    • 2011
  • 약용식물은 피부와 모발을 보호하는 잠재적 기능을 가지고 있다고 알려져 있다. 약용식물의 유용 성분들은 대부분 비수용성 약용성분들이므로 수용성 분자 담지체인 ${\beta}$-cyclodextrin을 이용하여 초분자 복합체를 형성시켜 기능성의 변화를 살펴보았다. 약용식물의 유용 성분이 함유된 크림, 샴푸, 바디워시, 그리고 헤어토닉은 계면활성제, 방향제, 약용식물 추출물과 ${\beta}$-cyclodextrin을 혼합하여 제조하였다. 복합체를 함유한 샴푸 및 바디워시에서 그람 양성균들과 비듬균으로 알려져 있는 효모에 대한 항균활성과 균 성장억제 효과를 확인하였다. HDF (human dermal fibroblast)에 대한 초분자체의 독성실험결과, 초분자체의 함량이 1 mg/mL 이하의 경우에서는 세포 독성이 나타나지 않았다. 본 연구결과는 약용식물 추출물과 약용성분 초분자 복합체에 대한 세포무독성을 확인하고 항균활성을 확인함으로써 향후 기능성화장품 제조 시 안정성과 기능성의 과학적 근거를 확보하였다고 사료된다.

다양한 치은 연하 수복물에 대한 치은 섬유아 세포 부착 연구 (Attachment of Human Gingival Fibroblast to Various Subgingival Restorations;A Comparative Study in Vitro)

  • 이은숙;송인택;임정수;김형섭
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제29권3호
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    • pp.621-636
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    • 1999
  • When mucoperiosteal flaps are positioned and sutured to desirable position, the wound contains several interface between tissues which differ fundamentally in composition & biological reaction. Thus the C-T surface of the flap will, on one hand, oppose another vascularized surface, and on the other, the avascular dental material for example, when root resoptions, fractured root, endodontic perforation, deep root carious lesions were filled with amalgam, glass ionomer, resin etc. Recently, a number of case report described the successful treatment of a subgingival root lesion with restorative material & free gingival graft, open flap surgery, but more objective research was needed . Most of study on restorative materials were concerned for cytotoxicity not for actual healing event on that materials and its influencing factors such as biocompatibility, surface wettability, surface topography . The aim of this in vitro study was to evaluate the effect of amalgam, resin modified glass ionomer, composite resin per se, and their surface roughness on the growth of human gingival fibroblast. The cells were obtained and placed on culture flask and incubated for 3 days with the prepared test materials. Then count the attached cell number with hemocytometer,(n=12) and 2 samples were examined with SEM about attachment cell morphology . Another 4 samples were evaluated on their surface roughness with Talysurf and average surface roughness value(Ra) were obtained. Statistical difference in attached cell number, roughness value were analyzed using ANOVA. The number of attached cell was as follows, for root dentin specimen 16.7${\pm}$4.41, resin modified glass ionomer 14.0${\pm}$4.15, resin 8.13${\pm}$3.63, amalgam 0.72${\pm}$3.33(${\times}10^3$). Between root dentin and resin-modified glass ionomer, no significant difference was observed, but resin, amalgam showed a significant less cell numbers than for root dentin, resin modified glass ionomer cement. SEM examination expressed many cell surface attachment apparatus in root dentin and resin modified glass ionomer specimens. For resin specimen, cell attachment was observed but exposed less appratus. The average surface roughness value are following results. Dentin specimen 0.6972${\pm}$ 0.104, resin modified glass ionomer 0.0822${\pm}$0.009, resin 0.0875${\pm}$0.005, amalgam 4.2145${\pm}$0.985(${\mu}m$). Between root dentin, resin-modified glass ionomer, and resin, no significant difference was observed, but amalgam showed a significant more rough surface than other groups. When evlauated the interrelationship between cell attachment and surface roughness, therefore, there was weak reverse correlation.(pearson correlation : - 0.593) These results suggest that resin modified glass ionomer have the favorable healing potential when used for subgingival restoration. And for relationship between cell attachment and surface characteristics, further investigations were needed.

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아가위(Crataegus pinnatifida Bunge)로 부터 HS 68세포의 MMP-1에 대한 저해활성 물질의 분리 (Isolation and Characterization of MMP-1 Inhibitor Peptide from Crataegus pinnatifida Bunge in Fibroblast Cell Line HS68 Cells)

  • 이세영;전혁;조홍연;안정희
    • Applied Biological Chemistry
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    • 제46권1호
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    • pp.60-65
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    • 2003
  • 피부노화는 크게 생리적 노화(chmnological aging)와 광노화(photoaging)로 나누어 진다. 진피세포와 표피세포에서 광노화는 MMP(Matrix metalloproteinase)의 분비량이 증가하면서 MMP와 TIMP(Tissue inhibitors of metalloproteinase)의 균형을 깨뜨려 진피층을 붕괴가 유도된다. 본 연구는 광노화 및 암 전이 과정, 관절염 등 여러 질병에서 주목받고 있는 MMP-1의 생성 억제활성물질을 120여종의 식용식물(edible plants)로부터 활성물질을 분리, 정제하고 정제물질의 일부 물리화학적 성질을 규명하였다. 표피세포(HaCaT)와 진피세포(HS68) 세포주를 이용하여 다양한 강도의 UVB를 조사하여 생성되는 MMP-1의 양과 감수성을 검토한 결과 HS68에서 UVB의 조사량에 비례하여 MMP 분비량이 증가되는 반면, HaCaT세포의 MMP 분비량은 유의적 차이를 보이지 않았다. MMP-1 생성량이 가장 높은 UVB 조사량은 35 $mJ/cm^2$ 내외이었고, UVB조사 후 분비되는 MMP-1의 양은 36-48시간대에 가장 높게 나타났다. MMP-1의 생성 억제활성을 검색한 결과 아가위(Crataegus pinnatifida Bunge)의 냉수분획층(CP)에서 최대활성을 나타내었다. CP를 periodate 산화 처리에서는 변화가 없으나 pronase 처리시 활성이 감소되는것으로 단백질이 활성의 본체임을 확인하였다. 정제는 CP의 ultrafiltration처리, DEAE-Tayopearl 650c, Butyl-Tayopearl 650M의 이온교환크로마토그래프와 Bio-Gel P-30겔 여과 크로마토그래프 통해서 MMP-1 억제 활성 분획층 CP-2Va-2를 정제하였다. CP-2Va-2의 MMP-1억제활성은 88.5%이었으며, 분자량은 HPLC로 확인한 결과 19kDa, SDS-PAGE에서는 20 kDa 확인됨으로써 monomer구조임을 알 수 있었다.

오미자 유산균 발효물의 주름개선 효과 (Anti-Wrinkle Effect of Schizandra chinensis Baillon Fermented with Lactobacillus plantarum)

  • 이정희;김종임;최화정;이정현
    • 대한화장품학회지
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    • 제40권4호
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    • pp.365-371
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    • 2014
  • 새로운 주름개선제 성분을 찾기 위해서 본 연구에서는 사람 피부 섬유아세포의 세포독성, 콜라겐 생합성, matrix metalloproteinase-I (MMP-1) 및 elastase 저해활성에 대한 Lactobacillus plantarum으로 발효된 오미자 발효액의 주름개선 효과를 평가하였다. 먼저, 오미자 추출물은 L. rhamnosus으로 $37^{\circ}C$에서 1일 동안 발효하였다. 발효물의 세포독성은 cytopathic effect reduction 방법에 의해 평가하였다. 콜라겐 생합성에 대한 발효물의 영향은 procollagen type-IC peptide EIA kit에 의해 평가하였으며, matrix metalloproteinase-I(MMP-1)에 대한 발효물의 영향은 Matrix Metalloproteinase-1 Biotrack activity Assay Kit에 의해 평가하였다. Elastase inhibition assay는 기질로써 N-Suc-$(Ala)_3$-nitroanilide을 사용하여 기질 반응에 의해 평가하였다. 결과로써 오미자 발효물은 사람 피부 섬유아 세포에 대해 $100{\mu}g/mL$의 농도에서 세포독성을 나타내지 않았다. 또한 오미자 발효물은 콜라겐 생합성을 촉진시켰으며, MMP-1의 저해 효과를 나타내었다(p < 0.05). Elastase inhibition assay에서 오미자 발효물의 $IC_{50}$$36.4{\mu}g/mL$이었다. 그러므로 본 연구에서 오미자 발효물은 주름개선 효과를 보유하고 있으며, 이것은 피부의 주름개선을 위해 사용가능하리라 사료된다.

나노방출제어시스템을 이용한 trichloroacetic acid와 epidermal growth factor 방출이 세포골격형성 유전자 발현에 미치는 영향 분석 (Analysis of the effect of trichloroacetic acid and epidermal growth factor release on cytoskeleton gene expression using the nano-controlled releasing system)

  • 박미정;이성복;이석원
    • 대한치과보철학회지
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    • 제58권4호
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    • pp.290-299
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    • 2020
  • 목적: 본 연구에서는 나노방출제어시스템을 이용하여 trichloroacetic acid (TCA) 및 epidermal growth factor (EGF)를 인간치은섬유아세포에 적용하였을 때, 나타나는 액틴 세포골격과 관련된 유전자 발현의 변화 양상을 확인하고자 하였다. 재료 및 방법: TCA와 EGF가 조절방출될 수 있도록 만들어진 나노방출제어시스템을 이용하였다. 인간치은섬유아세포에 TCA만 적용된 군(EXP1), TCA와 EGF가 적용된 군(EXP2), 대조군(CON)의 3가지 군으로 나누어 48시간 배양하였다. Real-time PCR을 이용하여 액틴 세포골격과 관련된 유전자 26개의 발현 양상을 분석하였다. 피어슨상관관계분석을 통해 유전자들의 상관관계와 영향요인을 확인하였다. 결과: 액틴 세포골격과 관련된 유전자 26개 중 23개가 EXP1과 EXP2에서 상향조절되었고, 이 중 14개는 EXP1에 비하여 EXP2에서 유의미한 발현량 증가를 보였다. LPAR1은 EXP1에서만 하향조절되었고, GNA13은 EXP2에서만 상향조절되었고, F2R은 EXP2에서만 하향조절되었다. 액틴 단백질의 유전자 발현에 대하여 Rac1관련 유전자 중 3개와 CDC42가 가장 큰 영향요인으로 확인되었다. 결론: 인간치은섬유아세포의 액틴 세포골격 관련 유전자들은 나노방출제어시스템을 통하여 조절 방출된 TCA와 EGF에 의해 대부분 상향조절되었다.

단백질 가수분해 물을 이용한 인간 피부 섬유아세포의 저온 보존액 개발 (Development of hypothermic preservation solution for the human dermal fibroblast using protein hydrolysates)

  • 변순휘;최태부
    • KSBB Journal
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    • 제24권3호
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    • pp.312-320
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    • 2009
  • 치료용 단백질을 생산하는 생물의약품 산업이나 세포치료제 및 이식용 세포를 다루는 재생의학 분야 등의 세포기반 산업에서 안정적인 세포의 보존은 필수적인 요소이다. 본 연구에서는 인간 피부 섬 유아세포의 $4^{\circ}C$ 저온보존에서 우수한 성능을 나타내는 개선된 저온보존액을 개발하고, 저온에 의한 세포 손상을 보호함으로써 보다 안정적인 세포 저온보존 기술을 제공하고자 하였다. 세포의 저온보존에서 우수한 효능을 나타내는 핵심 성분을 탐색한 결과, yeast hydrolysate 등의 단백질 가수분해물을 첨가한 보존액에서 월등히 뛰어난 보존효과가 나타남을 확인하였다. 단백질 가수분해 물은 미생물, 식물, 동물유래 단백질 가수분해 물에서 모두 우수한 효과를 나타냈으며, 특히 단백질 가수분해물 성분 중 분자량 10kDa 이하의 펩타이드를 첨가한 저온보존에서 우수한 보존효과가 나타났다. 저온에 의한 세포손상에 대해 단백질 가수분해물은 세포내 ATP level의 감소를 막아주고 ROS 생성을 억제하는 것으로 나타났으며, 항산화제 및 삼투압 조절물질을 단백질 가수분해 물과 함께 첨가하였을 때 더욱 우수한 세포 보존효과를 보였다. 최종적으로 본 연구에서 개발한 KUL261 저은보존액 (DMEM/F12 1 : 1 medium, yeastolate 1%, $\alpha$-tocopherol $100{\mu}M$, dextran 2.5%)은 기존의 저온 보존액에 비해 세포 생존을 및 성장률에서 월등히 우수한 성능을 나타내었다. 결론적으로, 핵심 유효성분으로 단백질 가수분해물을 포함하는 개선된 저온보존액은 기존의 보존액보다 월등히 우수한 보존효과를 제공하며, 세포치료제 및 재생의학 분야의 발전과 글로벌 상업화에 기여할 수 있을 것이다.

DNA microarray법을 이용하여 건강한 치은섬유모세포, 복제노화된 치은섬유모세포, 건강한 치주인대섬유모세포와 염증성치주인대섬유모세포에서 유전자 발현 (Profiling of genes in healthy hGF, aging hGF, healthy hPDLF and inflammatory hPDLF by DNA microarray)

  • 윤상준;김병옥;윤정훈;강동완;장현선
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제36권3호
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    • pp.767-782
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    • 2006
  • 이 연구의 목적은 DNA microarray 분석법을 이용하여 건강한 사람치주인대섬유모세포, 건강한 사람치은섬유모세포, 복제노화된 사람치은섬유모세포, 염증성 사람치주인대 섬유모 세포의 유전자 발현 형태를 상호비교하고자 하였다. 환자의 동의하에 충치, 치주염이 없이 교정발치된 치아의 치주인대세포를 배양하여 건강한 치주인대섬유모세포로, 만성치주염으로 발거된 치아에서 채취하여 배양한 세포를 염증성 치주인대섬유모세포로 선정하였다. 구강에서 채취한 치은결체조직에서 배양한 사람치은섬유모세포를 일차 배양한 후 계대배양을 통해 복제 노화를 유도하였다. $-198^{\circ}C$의 액화질소에 저장되어 있던 2, 4, 8, 15, 16세대 세포를 실험에 이용하였다. 위의 모든 세포들은 60 mm 배양접시에서 세포들이 80-90%의 밀생이 될 때까지 5% $CO_2$, $37^{\circ}C$, 100% 습도의 배양기에서 2일 간격으로 10% FBS가 함유된 DMEM 세포 배양액을 교체하면서 세포를 배양하였다. Trizol Reagent (Invitrogen, USA)를 이용하여 제조회사의 지시에 따라 total RNA를 추출하였다. 18S RNA와 28S RNA를 확인한 후 DNA microarray 분석을 실시하였다. 4배수 이상의 변화양상을 비교시 상호 유전자 발현의 차이를 나타내었다. 건강한 사람치은섬유모세포(2세대)와 노화된 치은섬유모세포에서 가장 높은 발현변화를 나타낸 반면 DMC1 dosage suppressor of mck1 homolog, meiosis-specific homologous recombination,은 건강한 치은섬유모세포에서 가장 높게 나타났다. 염증성 치은인대섬유모세포와 건강한 치주인대 섬유모세포를 비교시, Regucalcin은 염증성 치주인대섬유모세포에서 가장 높게 나타났고, Vascular cell adhesion molecule 1도 두 번째로 높게 나타났다. 건강한 치주인대섬유모 세포와 건강한 치은섬유모세포를 비교시, IL-11과 periostin이 치주인대섬유모세포에서 높은 발현을 나타낸 반면, Prostaglandin D2 synthase 21kDa과 Thioredoxin interacting protein은 치은섬유모세포에서 높은 발현을 나타내었다. 염증성 치주인대섬유모세포와 노화된 치은섬유모세포(15세대 이상)를 비교시 149개의 유전자가 유사한 발현 수준을 나타내었다. 이 연구는 노화, 염증, 세포 형태에 따라서 유전자 수준에서 가장 높거나 높은 수준 변화를 보이는 유전자가 다를 수 있음을 나타낸다. 향후, 치주염 환자들에서, 노염, 염증, 세포 특이성에 관한 유전자 표시지를 이용하여 진단하거나 치료에 응용하기 위해서는 더 많은 연구가 필요하리라 사료된다.