• 제목/요약/키워드: IMPLANT

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핵치환에 의한 cloning, stem cell, 그리고 효소 telomerase (Mammalian Cloning by Nuclear transfer, Stem Cell, and Enzyme Telomerase)

  • 한창열
    • 식물조직배양학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.423-428
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    • 2000
  • In 1997 when cloned sheep Dolly and soon after Polly were born, it had become head-line news because in the former the nucleus that gave rise to the lamb came from cells of six-year-old adult sheep and in the latter case a foreign gene was inserted into the donor nucleus to make the cloned sheep produce human protein, factor IX, in e milk. In the last few years, once the realm of science fiction, cloned mammals especially in livestock have become almost commonplace. What the press accounts often fail to convey, however, is that behind every success lie hundreds of failures. Many of the nuclear-transferred egg cells fail to undergo normal cell divisions. Even when an embryo does successfully implant in the womb, pregnancy often ends in miscarriage. A significant fraction of the animals that are born die shortly after birth and some of those that survived have serious developmental abnormalities. Efficiency remains at less than one % out of some hundred attempts to clone an animal. These facts show that something is fundamentally wrong and enormous hurdles must be overcome before cloning becomes practical. Cloning researchers now tent to put aside their effort to create live animals in order to probe the fundamental questions on cell biology including stem cells, the questions of whether the hereditary material in the nucleus of each cell remains intact throughout development, and how transferred nucleus is reprogrammed exactly like the zygotic nucleus. Stem cells are defined as those cells which can divide to produce a daughter cell like themselves (self-renewal) as well as a daughter cell that will give rise to specific differentiated cells (cell-differentiation). Multicellular organisms are formed from a single totipotent stem cell commonly called fertilized egg or zygote. As this cell and its progeny undergo cell divisions the potency of the stem cells in each tissue and organ become gradually restricted in the order of totipotent, pluripotent, and multipotent. The differentiation potential of multipotent stem cells in each tissue has been thought to be limited to cell lineages present in the organ from which they were derived. Recent studies, however, revealed that multipotent stem cells derived from adult tissues have much wider differentiation potential than was previously thought. These cells can differentiate into developmentally unrelated cell types, such as nerve stem cell into blood cells or muscle stem cell into brain cells. Neural stem cells isolated from the adult forebrain were recently shown to be capable of repopulating the hematopoietic system and produce blood cells in irradiated condition. In plants although the term$\boxDr$ stem cell$\boxUl$is not used, some cells in the second layer of tunica at the apical meristem of shoot, some nucellar cells surrounding the embryo sac, and initial cells of adventive buds are considered to be equivalent to the totipotent stem cells of mammals. The telomere ends of linear eukaryotic chromosomes cannot be replicated because the RNA primer at the end of a completed lagging strand cannot be replaced with DNA, causing 5' end gap. A chromosome would be shortened by the length of RNA primer with every cycle of DNA replication and cell division. Essential genes located near the ends of chromosomes would inevitably be deleted by end-shortening, thereby killing the descendants of the original cells. Telomeric DNA has an unusual sequence consisting of up to 1,000 or more tandem repeat of a simple sequence. For example, chromosome of mammal including human has the repeating telomeric sequence of TTAGGG and that of higher plant is TTTAGGG. This non-genic tandem repeat prevents the death of cell despite the continued shortening of chromosome length. In contrast with the somatic cells germ line cells have the mechanism to fill-up the 5' end gap of telomere, thus maintaining the original length of chromosome. Cem line cells exhibit active enzyme telomerase which functions to maintain the stable length of telomere. Some of the cloned animals are reported prematurely getting old. It has to be ascertained whether the multipotent stem cells in the tissues of adult mammals have the original telomeres or shortened telomeres.

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개의 슬개골 내측 탈구 교정술에서 활차성형술의 유무에 따른 퇴행성 변화 (Degenerative Joint Disease After Medial Patellar Luxation Repair in Dogs with or Without Trochleoplasty)

  • 윤대영;강병재;김용선;이승훈;류다은;김완희;권오경
    • 한국임상수의학회지
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    • 제32권1호
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    • pp.22-27
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    • 2015
  • 이 연구는 개에서 내측 슬개골 탈구 2도와 3도를 수술적으로 교정한 증례를 활차성형술 적용 여부에 따라 후향적으로 평가한 것이다. 본 후향 연구는 63마리의 개에서 68건의 수술한 케이스를 대상으로 하였으며, 합병증, 회복기간 및 방사선 검사로 퇴행성 관절 변화를 평가하였다. 수술 후 최소 3개월 이상 정기적으로 예후를 평가하였다. 합병증은 총 10.3% (7/68)의 재탈구와 1 케이스에서 경골조면 이식 실패를 확인하였다. 재탈구와 합병증 때문에 재수술을 요하는 경우는 활차성형술을 적용한 군에서는 3케이스(3/47, 6.4%), 활차성형술을 적용하지 않은 군에서는 1케이스(1/21, 4.8%)였다. 활차성형술을 적용하지 않은 군은 적용한 군에 비교하여 회복시간이 유의적으로 짧았고, 방사선 검사상 확인된 퇴행성 관절 변화에서 유의적인 차이를 보였다. 따라서, 2도와 3도의 내측 슬개골 탈구의 경우, 활차성형술을 적용하지 않는 수술방법이 수술적 예후를 향상 시킬 것으로 생각한다.

St. Jude 기계 판막을 이용한 승모판막 치환술의 20년 장기성적 (Twenty-year Experience of Mitral Valve Replacement with the St. Jude Medical Mechanical Valve Prosthesis)

  • 서연호;김공수;조중구
    • Journal of Chest Surgery
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    • 제39권7호
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    • pp.527-533
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    • 2006
  • 배경: 전북대학교 흉부외과에서 1984년 5월 이후 시행한 St. Jude 기계판막을 이용한 승모판막 치환술의 장기 성적을 후향적 방법으로 고찰해보고자 한다. 대상 및 방법: 1984년 5월부터 1996년 12월까지 전북대학교 흉부외과에서 St. Jude 기계판막을 이용하여 승모판막 치환술을 받은 총 95명의 환자를 대상으로 하였으며 추적관찰 기간은 2004년 5월까지였다. 결과: 환자의 나이는 19에서 69세의 범위를 보였다. 평균 추적관찰 기간(mean${\pm}$standard deviation)은 $10.6{\pm}4.2$ 년이었다. 조기 사망은 4.2% (4/95) 이고 만기 사망 환자는 9명이었으며 5년, 10년, 20년 총 생존율은 각각 $90.5{\pm}3.0%,\;87.9{\pm}3.4%\;83.2{\pm}4.6%$를 보였으며 판막관련사망이 없을 확률은 각각 $95.5{\pm}2.1%,\;94.3{\pm}2.4%\;91.0{\pm}3.9%$를 보여주었다. 7명의 환자에서 혈색전층으로 인한 합병증이 발생하였고(1.05%/patient-year) 15명의 환자에게서 의의 있는 항응고제관련 출혈이 발생하였다(3.56%/patient-year). 추적관찰 기간 중 기계판막의 구조적 결함은 없었으며 모든 합병증이 발생하지 않을 확률은 5년, 10년, 20년 동안에 각각 $82.0{\pm}3.9%,\;71.3{\pm}4.8%\;42.4{\pm}10.5%$였다. 결론: St. Jude기계판막은 내구성이 좋으며 판막에 관련된 합병증의 빈도가 낮아 안전하게 사용할 수 있는 판막이라 생각하며 다만 기계판막을 가지고 있는 환자에서 항응고제 복용과 용량 조정에 관한 적정한 추적관찰로 항응고제 관련 출혈의 빈도를 더욱 낮추어야 한다고 생각한다.}3mm$였다. 괴사된 부위에서 살아 있는 세포를 발견할 수 없었다. 결론: 냉동 후 해동과정은 폐조직의 전도율을 변화시키며 이는 이차 냉동 시 폐조직의 온도를 더욱 떨어뜨리고 세포파괴의 범위를 넓힌다., $3{\mu}mol/L,\;6{\mu}mol/L,\;9{\mu}mol/L$의 농도로 첨가하여 심근세포로의 분화를 유도하였다. 4주간의 배양이 끝난 후 각 실험 조직군의 세포들을 cell blocks으로 만든 후에, CD34, heavy myosin chain, troponin T, SMA에 대한 항체를 이용하여 면역형광염색을 시행하였고, 형광염색에 반응을 보인 세포들의 대략적 비율을 비교하였다. 결과: CD34, heavy myosin chain에 대하여는 모두 음성이었으나, SMA에 대해서는 $3{\mu}mol/L,\;6{\mu}mol/L$의 복강 내 지방조직에서 $5{\sim}10%$ 정도의 양성반응을 보였고, troponin T에 대하여는 피하지방조직과 복강 내 지방조직 모두에서 $6{\mu}mol/L$$9{\mu}mol/L$에서 $10{\sim}15%$ 정도의 양성 반응을 보였다. 결론: 본 연구 결과, 지방조직에서 추출한 중간엽 줄기세포는 심근세포로 분화할 수 있는 가능성이 충분히 있는 것이 확인되었으나, 분화유도 비율면에서는 만족할 수준이 되지 못하였으며, 심근세포로의 분화는 복부 피하지방과 복강 내 지방조직에서 모두 가능한 것으로 판단되었다. 대형조각 작품들 - 예를 들어 대형화된 미니별 조각이나 개념미술, 또는 대지예술 등 -은 풍경의 실재가 아니기 때문에 환경으로부터 구분된다고 언급하고 있다. 이들 조각은 더 이상 만져지는 실체이거나 점유하는 공간의 상징언어를 지닌 조각의 범주에 한정되지 않게 된다.

테트라싸이크린 함유 calcium sulfate의 서방형 국소 약물 송달 효과에 대한 연구 (Slow-release local drug delivery effect of tetracycline loaded calcium sulfate)

  • 김성희;최성호;조규성;채중규;박광균;김종관
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제27권4호
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    • pp.751-765
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    • 1997
  • 치주질환은 세균에 의한 감염성 질환으로, 기계적 치태제거에 의한 치료의 한계를 극복하기 위하여 항세균 제재를 통한 화학적 치태 및 세균제거가 필요하게 되었다. 전신적으로 항생제를 투여할 경우 유효농도의 유지를 위해 많은 양의 약물이 투여되어야 하고, 여러가지 부작용의 위험이 있으므로, 이러한 단점을 극복하기 위한 국소 약물 송달체계가 필요하게 되었다. 본 실험의 목적은 치주질환 치료에 가장 많이 쓰이는 tetracycline을 calcium sulfate와 혼합하여, calcium sulfate의 서방형 국소 약물 송달효과에 대해 알아보고자 함이다. Modified calcium sulfate paste 와 10% tetracycline을 혼합한 것을 실험 1군으로, calcium sulfate와 10% tetracycline을 혼합하여 완전 경화 시킨 것을 실험 2군으로, calcium sulfate와 10% tetracycline을 혼합하여 경화되기 전에 사용한 것을 실험 3군으로, tetracycline-ethylene vinyl acetate fiber를 실험 4군으로 하여 시간별 tetracycline 방출농도, 유효농도 지속시간, calcium sulfate의 흡수기간 등을 관찰하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. 실험 1군은 실험 5주까지 유효농도($4{\mu}g/ml$)이상의 농도를 유지하였고, 실험 2군은 실험 9일까지 유지하였으며, 실험 3군은 실험 7일까지 유효농도이상의 농도를 유지하였고, 실험 4군은 실험 15일까지 유지하였다. 2. 실험 2군은 평균 11.8일에 완전 용해 되었고, 실험 3군은 14.8일에 완전용해되었다. 3. 실험 2군과 3군은 실험 1주까지 방출된 tetracycline의 농도에 유의차를 보이지 않았다(p<0.05). 이상의 결과에서 볼 때, calcium sulfate는 tetracycline과 혼합하였을 때 일정 기간 동안 충분한 양의 tetracycline을 방출시키고, $11{\sim}14$일 정도 후에는 완전히 녹아 없어지므로, 서방형 국소 약물 송달 제재로서 가능성이 있으리라 생각된다.

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Calcium sulfate와 혈소판 유래성장인자의 혼합사용이 치주인대세포에 미치는 영향 (The effects of a combination of calcium sulfate and platelet-derived growth factor on periodontal ligament cells in vitro)

  • 김준성;최성호;유윤정;채중규;김종관;조규성
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제27권4호
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    • pp.785-804
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    • 1997
  • It was well known that calcium sulfate was biocompatible, resorbed rapidly in the body, had potential as a good barrier membrane. Platelet-derived growth factor(PDGF) was one of polypeptide growth factor that had been reported as a biological mediator which regulates activities of wound healing process including the cell proliferation, migration and metabolism. The purpose of this study was to evaluate the effects of a combination of calcium sulfate and PDGF on periodontal ligament cells in vitro to use as a regeneration promoting agent of periodontal tissue. Human periodontal ligament cells were prepared from the premolar tooth extracted for the orthodontic treatment. Cells were cultured in ${\alpha}-MEM$ contained with 20% FBS, at the $37^{\circ}C$, 100% of humidity, 5% $Co_2$ incubator. Cells were inoculated and cultured into 96 well culture plate with $1{\times}10^4cells/well$ of ${\alpha}-MEM$ for 1 day. After discarding the medium, those cells were cultured in ${\alpha}-MEM$ contained with 10% FBS alone(control group), in calcium sulfate(calcium sulfate group), in calcium sulfate treated with 15ng/ml of PDGF-BB(calcium sulfate+PDGF group), in ${\alpha}-MEM$ contained with 10% FBS treated with 15ng/ml of PDGF-BB(PDGF group) for 1, 2, 3 day respectively. And then each group was characterized by examining of the cell counting, MTT assay, collagen synthesis. The results were as follows. 1. In the analysis of cell proliferation by cell counting, both calcium sulfate group and calcium sulfate plus PDGF group showed no stastically significant difference compared to control group, but there was stastically significant difference between PDGF group and calcium sulfate group at 1, 2 day(P<0.05). 2. In the analysis of cell proliferation by MTT assay in calcium sulfate extracts, both calcium sulfate group and calcium sulfate plus PDGF group showed no stastically significant difference compared to control group, but there was stastically significant difference between PDGF group and calcium sulfate group at 2, 3 day, and between calcium sulfate plus PDGF group and calcium sulfate group at 2 day(P

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배양골세포 이식이 치조골재생에 미치는 영향 (Effects Of Cultured Bone Cell On The Regeneration Of Alveolar Bone)

  • 정순준;허익;박준봉;이만섭;권영혁
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제26권1호
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    • pp.1-26
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    • 1996
  • This study was performed to estimate the effects of cultured bone cell inoculated on porous type hydroxyaptite for the regeneration of the artificial alveolar bone defect. In this experiment 3 beagle dogs were used, and each of them were divided into right and left mandible. Every surgical intervention were performed under the general anesthesia by using with intravenous injection of Pentobarbital sodium(30mg/Kg). To reduce the gingival bleeding during surgery, operative site was injected with Lidocaine hydrochloride(l:80,000 Epinephrine) as local anesthesia. After surgery experimental animal were feeded with soft dietl Mighty dog, Frisies Co., U.S.A.) for 1 weeks to avoid irritaion to soft tissue by food. 2 months before surgery both side of mandibular 1st premolar were extracted and bone chips from mandibular body were obtained from all animals. Bone cells were cultured from bone chips obtained from mandible with Dulbecco's Modified Essential Medium contained with 10% Fetal Bovine Serum under the conventional conditions. Porous type hydroxyapatite were immerse into the high concentrated cell suspension solution, and put 4 hours for attachin the cells on the surface of hydroxyapatite. Graft material were inserted on the artificial bone defect after 3 days of culture. Before insertion of cellinoculated graft material, scanning electronic microscopic observation were performed to confirm the attachment and spreading of cell on the hydroxyapatite surface. 3 artificial bone defects were made with bone trephine drill on the both side of mandible of the experimental animal. First defect was designed without insertion of graft material as negative control, second was filled with porous replamineform hydroxyapatite inoculated with cultured bone marrow cells as expermiental site, and third was filled with graft materials only as positive control. The size of every artificial bone defect was 3mm in diameter and 3mm in depth. After the every surgical intervention of animals, oral hygiene program were performed with 1.0% chlorhexidine digluconate. All of the animals were sacrificed at 2, 4, 6 weeks after surgery. For obtaining histological section, tissus were fixed in 10% Buffered formalin and decalcified with Planko - Rycho Solution for 72hr. Tissue embeding was performed in paraffin and cut parallel to the surface of mandibular body. Section in 8um thickness of tissue was done and stained with Hematoxylin - Eosin. All the specimens were observed under the light microscopy. The following results were obtained : 1. In the case of control site which has no graft material, less inflammatory cell infiltration and rapid new bone forming tendency were revealed compared with experimental groups. But bone surface were observed depression pattern on defect area because of soft tissue invasion into the artificial bone defect during the experimental period. 2. In the porous hydroxyapatite only group, inflammatory cell infiltration was prominet and dense connective tissue were encapsulated around grafted materials. osteoblastic activity in the early stage after surgery was low to compared with grafted with bone cells. 3. In the case of porous hydroxyapatite inoculated with bone cell, less inflammatory cell infiltration and rapid new bone formation activity was revealed than hydroxyapatite only group. Active new bone formation were observed in the early stage of control group. 4. The origin of new bone forming was revealed not from the center of defected area but from the surface of preexisting bony wall on every specimen. 5. In this experiment, osteoclastic cell was not found around grafted materials, and fibrovascular invasion into regions with no noticeable foreign body reaction. Conclusively, the cultured bone cell inoculated onto the porous hydroxyapatite may have an important role of regeneration of artificial bone defects of alveolar bone.

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양극산화에 의한 티타늄 산화막의 표면 특성 및 생체 활성에 관한 연구 (SURFACE CHARACTERISTICS AND BIOACTIVITY OF ANODICALLY OXIDIZED TITANIUM SURFACES)

  • 이상한;조인호
    • 대한치과보철학회지
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    • 제45권1호
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    • pp.85-97
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    • 2007
  • Statement of problem: Recently, anodic oxidation of cp-titanium is a popular method for treatment of titanium implant surfaces. It is a relatively easy process, and the thickness, structure, composition, and the microstructure of the oxide layer can be variably modified. Moreover the biological properties of the oxide layer can be controlled. Purpose: In this study, the roughness, microstructure, crystal structure of the variously treated groups (current, voltage, frequency, electrolyte, thermal treatment) were evaluated. And the specimens were soaked in simulated body fluid (SBF) to evaluate the effects of the surface characteristics and the oxide layers on the bioactivity of the specimens which were directly related to bone formation and integration. Materials and methods: Surface treatments consisted of either anodization or anodization followed thermal treatment. Specimens were divided into seven groups, depending on their anodizing treatment conditions: constant current mode (350V for group 2), constant voltage mode (155V for group 3), 60 Hz pulse series (230V for group 4, 300V for group 5), and 1000 Hz pulse series (400V for group 6, 460V for group 7). Non-treated native surfaces were used as controls (group 1). In addition, for the purpose of evaluating the effects of thermal treatment, each group was heat treated by elevating the temperature by $5^{\circ}C$ per minute until $600^{\circ}C$ for 1 hour, and then bench cured. Using scanning electron microscope (SEM), porous oxide layers were observed on treated surfaces. The crystal structures and phases of titania were identified by thin-film x-ray diffractmeter (TF-XRD). Atomic force microscope (AFM) was used for roughness measurement (Sa, Sq). To evaluate bioactivity of modified titanium surfaces, each group was soaked in SBF for 168 hours (1 week), and then changed surface characteristics were analyzed by SEM and TF-XRD. Results: On basis of our findings, we concluded the following results. 1. Most groups showed morphologically porous structures. Except group 2, all groups showed fine to coarse convex structures, and the groups with superior quantity of oxide products showed superior morphology. 2. As a result of combined anodization and thermal treatment, there were no effects on composition of crystalline structure. But, heat treatment influenced the quantity of formation of the oxide products (rutile / anatase). 3. Roughness decreased in the order of groups 7,5,2,3,6,4,1 and there was statistical difference between group 7 and the others (p<0.05), but group 7 did not show any bioactivity within a week. 4. In groups that implanted ions (Ca/P) on the oxide layer through current and voltage control, showed superior morphology, and oxide products, but did not express any bioactivity within a week. 5. In group 3, the oxide layer was uniformly organized with rutile, with almost no titanium peak. And there were abnormally more [101] orientations of rutile crystalline structure, and bonelike apatite formation could be seen around these crystalline structures. Conclusion: As a result of control of various factors in anodization (current, voltage, frequency, electrolytes, thermal treatment), the surface morphology, micro-porosity, the 2nd phase formation, crystalline structure, thickness of the oxide layer could be modified. And even more, the bioactivity of the specimens in vitro could be induced. Thus anodic oxidation can be considered as an excellent surface treatment method that will able to not only control the physical properties but enhance the biological characteristics of the oxide layer. Furthermore, it is recommended in near future animal research to prove these results.

단순 만성 치주염 환자 및 2형 당뇨병환자의 만성 치주염 치은조직에서 염증성 매개인자의 발현 양상 비교 (The comparison of inflammatory mediator expression in gingival tissues from human chronic periodontitis patients with and without type 2 diabetes mellitus)

  • 주상돈;이재목
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제37권sup2호
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    • pp.353-369
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    • 2007
  • 치주질환의 병원균은 세포벽의 항원에 의하여 조직내 존재하는 mononuclear phagocytes가 활성화되어 cytokine들이 생성됨으로써 치주 결체조직의 파괴를 진행시킨다. 이런 관련된 cytokine들은 순차적으로 상주하는 치은세포 및 대식세포가 Matrix metalloproteinase 합성을 하도록 유도하여 조직파괴를 시작한다. 당뇨병은 치주질환의 위험요소중 하나로 당뇨 환자에서는 치주질환의 유병율이 일반인에 비해 높고 치주질환의 중증도도 더 심하여 진행도 빠르다고 알려져 있다. 그 병리 기전 중 하나로 당뇨 환자에서는 치은 열구액 내 중성구 유래의 Matrix metalloproteinase의 활성 증가 및 TIMP-1 발현의 변화가 추정되고 있으나 아직 치은조직내에서 이에 대한 연구는 미흡한 실정으로 이에, 본 실험에서는 제2형 당뇨병 환자와 비당뇨 환자들에서 만성 치주염 부위의 치은 및 건강한 치은에서 염증 매개체 중 하나인 $IL-1{\beta}$, MMP-13 및 TIMP-1의 발현에 대해 상호 비교 분석함으로서 염증, 혈당이 미치는 영향을 밝히고 제 2형 당뇨병 환자에서 심한 치주조직 파괴의 기전을 연구하고자 하였다. 경북대학교병원 치주과 내원환자 중 제2형 당뇨병 환자와 비당뇨 환자들 및 치주질환이 없는 건강인 대조군을 대상으로 여러 가지 환자요소, 임상 치주상태를 기록하고, 전신적으로 건강한 환자의 건강한 부위(n=8, Group 1), 전신적으로 건강한 환자의 만성 치주염 부위(n=8, Group 2), 제2형 당뇨병 환자의 만성 치주염 부위 (n=8, Group 3)에서 각각 변연치은을 채득하고 액화질소에 급속 동결하였다. Western blotting을 이용하여 각 조직 내 $IL-1{\beta}$, MMP-13 및 TIMP-1의 발현을 관찰, densitometer를 이용하여 상대적 발현을 정량, 각 조직의 ${\beta}-actin$을 이용하여 표준화하여 실험군과 대조군들의 평균치를 비교하였다. 비당뇨 환자들의 만성 치주염 부위 및 제2형 당뇨병 환자의 만성 치주염 부위에서 모두 건강 대조군에 비해, MMP-13와 TIMP-1의 발현이 증가되었으며, 또한 $IL-1{\beta}$와 MMP-13는 2형 당뇨 환자의 만성 치주염 부위가 비당뇨 환자의 만성 치주염 부위보다 증가된 발현양상을 보였다. 2형 당뇨 환자의 만성 치주염 부위에서 $IL-1{\beta}$가 증가함에 따라 MMP-13이 증가하였으며, $IL-1{\beta}$ 및 MMP-13이 증가하였지만 TIMP-1 수치는 비당뇨 환자의 만성 치주염환자와 유사한 양상을 보였다. 결론적으로 MMP-13과 TIMP-1이 염증조직에서 증가하는 양상을 보였으며 $IL-1{\beta}$, MMP-13이 2형 당뇨환자의 만성치주염 진행과정에 부분적인 기여 인자로써 역할을 하는 것으로 생각된다.

cDNA microarray에 의한 치주인대세포의 광물화 결절형성에 관여하는 유전자들의 분석 (Identification of Matrix Mineralization-Related Genes in Human Periodontal Ligament Cells Using cDNA Microarray)

  • 신재희;박진우;여신일;노우창;김문규;김정철;서조영
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제37권sup2호
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    • pp.447-463
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    • 2007
  • 치주인대세포는 시험관적 실험에서 광물화 결절형성을 유도할 수 있으므로 광물화 결절형성에 관여하는 유전자들을 특이하게 발현할 것으로 여겨진다. 이에 본 실험은 cDNA microarray를 이용한 동시 유전자분석을 시행하여 치주인대세포의 분화에 의한 광물화 결절형성시 나타나는 유전자의 특징적 발현 양상을 알아보고자 하였다. 교정치료를 목적으로 경북대학교병원에 내원한 환자의 제일소구치를 발치하여 통상적 방법으로 치주인대세포를 분리, 배양하였고, 3세대의 치주인대세포를 사용하여 실험을 시행하였다. 치주인대세포를 100mm 배양접시에 넣고 배양하여 매 2일 마다 배지를 교환해 주고, 10% FBS만을 투여한 대조군으로, ascorbic acid $(50\;{\mu}g/ml)$, ${\beta}-glycerophosphate$ (10 mM) 및 100 nM dexamethasone을 투여한 군을 실험군으로 하였다. 배양된 치주인대세포에 ascorbic acid, ${\beta}-glycerophosphate$, 그리고 dexamethasone을 투여한 실험군에서 21일째 광물화된 결정을 관찰할 수 있었으나 대조군에서는 관찰할 수 없었다. 3063개의 유전자를 분석한 결과 35개 유전자가 대조군에 비해 2배이상 발현이 증가하였고, 38개 유전자는 2배이상 발현이 감소하였다. 형태학적 검사에서 보여준 바와 같이 광물화 형성과정시 관여하는 JGF-2과 IGFBP2와 같은 유전자가 실험군에서 증가하였으며, 세포골격과 세포외기질 형성에 관여하는 proteogycan 1, fibulin-5, keratin 5, ${\beta}-actin$, ${\alpha}-smooth$ muscle actin, capping protein 등도 발현이 실험군에서 증가하였다. 한편 periostin and S100 calcium-binding protein A4는 대조군에서 오히려 높게 나타나므로 이는 배양된 치주인대세포가 그 자체의 표현형을 유지하고 있음을 보여 주고 있다. 그 외 apoptosis를 유발시키는데 관여하는 Dkk-1와 Nip3는 실험군에서 높게 발현되었고, apoptosis를 억제시키는데 관여하는 Btf와 TAX1BP1는 오히려 낮게 발현됨을 알 수 있으므로 이는 실험군에서 치주인대세포가 골아세포로의 분화되었음을 나타낸다.

단순 만성 치주염 환자 및 2형 당뇨병환자의 만성치주염 치은조직에서 IL-6, elastase 및 ${\alpha}_1-PI$의 발현 양상 비교 (The comparison of IL-6, elastase and ${\alpha}1-PI$ expressions in human chronic periodontitis with type 2 diabetes mellitus)

  • 박재완;이재목
    • Journal of Periodontal and Implant Science
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    • 제37권sup2호
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    • pp.325-338
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    • 2007
  • 본 실험에서는 제2형 당뇨병 환자와 비당뇨 환자들에서 만성 치주염 부위의치은 및 건강한 치은에서 염증 매개체 중 하나인 IL-6, elastase 및 ${\alpha}_1-PI$의 발현에 대해 상호 비교 분석함으로서 염증, 혈당이 미치는 영향을 밝히고 제 2형 당뇨병 환자에서 심한 치주조직 파괴의 기전을 연구하고자 하였다. 경북대학교병원 치주과 내원환자 중 제2형 당뇨병 환자와 비당뇨 환자들 및 치주질환이 없는 건강인 대조군을 대상으로 여러 가지 환자요소, 임상 치주상태를 기록하고, 전신적으로 건강한 환자의 건강한 부위(n=8, Group 1), 전신적으로 건강한 환자의 만성 치주염 부위(n=8, Group 2), 제2형 당뇨병 환자의 만성 치주염 부위 (n=8, Group 3)에서 각각 변연치은을 채득하고 액화질소에 급속 동결하였다. Western blotting을 이용하여 각 조직내 IL-6, elastase 및 ${\alpha}_1-PI$의 발현을 관찰, densitometer를 이용하여 상대적 발현을 정량, 각 조직의 ${\beta}-actin$을 이용하여 표준화하여 실험군과 대조군들의 평균치를 비교하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. IL-6의 발현은 2군과 3군에서 증가되는 경향을 보였으며 3군에서 가장 높게 나타났다. 2. Elastase의 발현도 2군과 3군에서 증가양상을 보였으며, 3군에서 가장 높게 나타났다. 3. ${\alpha}_1-PI$의 발현정도는 1군에 비해 3군에서 증가되는 경향을 보였다. 4. ${\alpha}_1-PI/elastase$ 비율은 1군에 비해 2군과 3군에서 감소되었으며, 특히 3군에서 가장 감소되었다. 5. 3군에서 IL-6 발현이 증가됨에 따라 Elastase 발현이 증가되는 경향을 보였으나, IL-6와 Elastase 수치가 증가함에도 불가하고 ${\alpha}_1-PI$ 수치는 1군에 비해 약간 증가되는 경향을 보였다. 결론적으로 IL-6와 elastase는 만성 치주염과 제2형 당뇨병 환자의 만성 치주염 부위에서 염증상태에 따른 지표로 응용할 수 있으리라 생각되며, ${\alpha}_1-PI/elastase$ 비율 또한 2형 당뇨환자의 만성치주염 부위에서 중요한 측정인자가 될 수 있으리라 생각된다.