• Archives of Pharmacal Research
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• 제28권11호
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• pp.1257-1262
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• 2005

MMP-9 is a metalloproteinase capable of basement membrane degradation in vivo. Expression of MMP-9 can be found in normal conditions such as trophoblasts, osteoclasts, and leukocytes and their precursors. They also occur as well as in pathological conditions, such as the invasive growth of primary tumors, metastasis, angiogenesis, rheumatoid arthritis, and periodontal diseases. MMP-9 upregulation can be highly induced by a wide range of agents. These agents include growth factors, cytokines, cell-cell, and cell-ECM adhesion molecules, and agents altering cell shape. Here, we observed that TNF-$\alpha$ stimulated human monocytic cell line, HL-60 produced MMP-9 in a dose and time dependent manner. Real time PCR results indicated transcriptional upregulation of MMP-9 as early as 3 h post TNF-$\alpha$ stimulation. To investigate the signaling pathway underlined in TNF-$\alpha$ induced MMP-9 expression, three MAP kinase inhibitors were added to cells 1 h prior to TNF-$\alpha$ treatment. The ERK inhibitor completely abolished MMP-9 expression by TNF-$\alpha$. But neither p38 MAP kinase nor JNK inhibitor had an effect on TNF-$\alpha$ induced MMP-9 expression, suggesting that ERK activation is required for the MMP-9 induction by TNF-$\alpha$. Taken together, we found that TNF-$\alpha$ stimulation facilitates ERK activation, which results in the transcriptional upregulation of MMP-9 gene and subsequent MMP-9 production and secretion.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제22권5호
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• pp.414-419
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• 2014

Matrix metalloproteinases (MMPs) are zinc-dependent endopeptidases that regulate cell-matrix composition and are also involved in processing various bioactive molecules such as cell-surface receptors, chemokines, and cytokines. Our group recently reported that MMP-3, -8, and -9 are upregulated during microglial activation and play a role as proinflammatory mediators (Lee et al., 2010, 2014). In particular, we demonstrated that MMP-8 has tumor necrosis factor alpha (TNF-${\alpha}$)-converting enzyme (TACE) activity by cleaving the prodomain of TNF-${\alpha}$ and that inhibition of MMP-8 inhibits TACE activity. The present study was undertaken to compare the effect of MMP-8 inhibitor (M8I) with those of inhibitors of other MMPs, such as MMP-3 (NNGH) or MMP-9 (M9I), in their regulation of TNF-${\alpha}$ activity. We found that the MMP inhibitors suppressed TNF-${\alpha}$ secretion from lipopolysaccharide (LPS)-stimulated BV2 microglial cells in an order of efficacy: M8I>NNGH>M9I. In addition, MMP inhibitors suppressed the activity of recombinant TACE protein in the same efficacy order as that of TNF-${\alpha}$ inhibition (M8I>NNGH>M9I), proving a direct correlation between TACE activity and TNF-${\alpha}$ secretion. A subsequent pro-TNF-${\alpha}$ cleavage assay revealed that both MMP-3 and MMP-9 cleave a prodomain of TNF-${\alpha}$, suggesting that MMP-3 and MMP-9 also have TACE activity. However, the number and position of cleavage sites varied between MMP-3, -8, and -9. Collectively, the concurrent inhibition of MMP and TACE by NNGH, M8I, or M9I may contribute to their strong anti-inflammatory and neuroprotective effects.

• 대한의생명과학회지
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• 제19권1호
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• pp.1-8
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• 2013

Parkin is known to be a tumor suppressor protein. Previously, we determined that parkin expression restores susceptibility to TNF-${\alpha}$-induced death of HeLa cells, a human cervical cancer cell line resistant to TNF-${\alpha}$-induced cell death. MMP-3 is a zinc-dependent protease recently reported to activate intracellular apoptotic signaling. In this study we examined the regulation of MMP-3 expression by parkin in TNF-${\alpha}$-treated HeLa cells. Furthermore, we investigated the signaling pathway involved in parkin-induced expression of MMP-3. We found that HeLa cells exhibit low levels of MMP-3 but is induced after introduction of the parkin gene into HeLa cells. Furthermore, MMP-3 expression increased further when parkin expressing cells were treated with TNF-${\alpha}$. Using chemical inhibitors of cell signaling pathways, we found that MEK-1 (PD98059), PI3K (LY294002), p38 MAPK (SB203580), and JNK inhibitors alleviated parkin-induced up-regulation of MMP-3. Finally, we show that TNF-${\alpha}$-induced cell death in parkin expressing cells is inhibited by using a MMP-3 inhibitor. These results suggest that parkin expression induces prolonged expression of MMP-3 via MEK-1, PI3K, MAPK, and JNK pathway in HeLa cells allowing the HeLa cells to become sensitive to TNF-${\alpha}$-induced cell death. These results implicate a role of MMP-3 in parkin-induced cell death in TNF-${\alpha}$ treated HeLa cells.

• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제48권2호
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• pp.197-203
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• 2005

목 적 : MMP 활동의 변화는 류마치스 관절염과 암 전위를 비롯한 여러 질환에서 보고되고 있다. 최근에 확장성 심근증에서 MMP 활동의 증가가 발표되었다. 아드리아마이신으로 유도된 심근증에서 MMP에 대한 보고는 없는 실정이다. 아드리아마이신으로 유도된 심근증에서 MMP, TIMP 유전자 발현을 연구하고 cytokine과의 관련성을 알아보고자 본 연구를 실시하였다. 방 법 : Sprague Dawley 쥐에 아드리아마이신 5 mg/kg을 1주일에 2번씩 2주간(누적 용량 : 20 mg/kg) 복강내 주사하였고, 정상쥐를 대조군으로 하였다. 2주 후에 쥐를 희생시켜서 혈청과 심장조직을 얻었다. 혈청에서 ELISA 원리로 MMP-2, TIMP-3, IL-6, TNF-${\alpha}$를 측정하였다. 심장에서 total RNA를 추출하였고, MMP-2, TIMP-3 IL-6, TNF-${\alpha}$ primer를 이용하여 PCR로 증폭하였다. 증폭된 DNA는 1% agarose gel에서 전기 영동하였고 UV light 아래에서 필름으로 촬영하였다. 결 과 : 혈청 MMP-2와 TIMP-3는 두 군 간에 유의한 차이가 없었다. 아드리아마이신군에서 IL-6은 $36.8{\pm}2.8pg/mL$, TNF-${\alpha}$은 $2.2{\pm}2.7pg/mL$로 정상군에 비해 유의한 증가를 보였다. 혈청 MMP-2와 TNF-${\alpha}$와는 r=0.41로 유의한 상관관계가 있었다. 심근 조직에서 MMP-2, IL-6, TNF-${\alpha}$는 발현되지 않았고, TIMP-3는 아드리아마이신군에서 대조군에 비해 유전자 발현이 감소되었다. 결 론 : 아드리아마이신으로 유도된 급성 심근증 모델에서는 심근에서 MMP, IL-6, TNF-${\alpha}$가 발현되지 않았고, TIMP 발현이 감소함을 알 수 있었다. 혈청 MMP와 TNF-${\alpha}$와의 상관성이 유의하게 높았으므로 TNF-${\alpha}$가 MMP 발현을 조절함을 시사해 준다. 앞으로 만성 심근증 모델에서 MMP, TIMP 발현에 대하여 연구할 예정이다.

• BMB Reports
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• 제48권10호
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• pp.559-564
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• 2015

We investigated the effects of mangiferin on the expression and activity of metalloproteinase (MMP)-9 and the invasion of tumor necrosis factor (TNF)-$\alpha$-stimulated human LNCaP prostate carcinoma cells. Reverse-transcription polymerase chain reaction (RT-PCR) and western blot analysis showed that mangiferin significantly reversed TNF-$\alpha$-induced mRNA and protein expression of MMP-9 expression. Zymography data confirmed that stimulation of cells with TNF-$\alpha$ significantly increased MMP-9 activity. However, mangiferin substantially reduced the TNF-$\alpha$-induced activity of MMP-9. Additionally, a matrigel invasion assay showed that mangiferin significantly reduced TNF-$\alpha$-induced invasion of LNCaP cells. Compared to untreated controls, TNF-$\alpha$-stimulated LNCaP cells showed a significant increase in nuclear factor-${\kappa}B$ (NF-${\kappa}B$) luciferase activity. However, mangiferin treatment markedly decreased TNF-$\alpha$-induced NF-${\kappa}B$ luciferase activity. Furthermore, mangiferin suppressed nuclear translocation of the NF-${\kappa}B$ subunits p65 and p50. Collectively, our results indicate that mangiferin is a potential anti-invasive agent that acts by suppressing NF-${\kappa}B$-mediated MMP-9 expression.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제36권2호
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• pp.409-425
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• 2006

치주질환의 병원균은 세포벽의 항원에 의하여 조직내 존재하는 mononuclear phagocytes가 활성화되어 cytokine들이 생성됨 으로써 치주 결체조직의 파괴를 진행시킨다. 이런 관련된 cytokine들은 순차적으로 상주하는 치은세포 및 대식세포가 Matrix metalloproteinase 합성을 하도록 유도하여 조직파괴를 시작한다. 이들 Matrix metalloproteinase중 MMP-2, MMP-9 (Gelatinase A,B)는 type IV collagen 및 변성된 interstitial collagen을 파괴하며 치주환자의 치은 열구액, 치은조직, 타액 네에서 높게 보고 되어왔다. 당뇨병은 치주질환의 위험요소중 하나로 달뇨 환자에서는 치주질환의 유병율이 일반인에 비해 높고 치주질환의 중증도도 더 심하여 진행도 빠르다고 알려져 있다. 그 병리 기전 중 하나로는 당뇨 환자에서는 치은 열구액 내 중성구 유래의 Matrix metalloproteinase의 활성 증가 및$TNF-{\alpha}$ 의 활성 증가가 추정되고 있다. 본 실험에서는 제2형 당뇨병 환자와 비당뇨 환자들에서 만성 치주염 부위의 치은 및 건강한 치은에서 염증매개체 중 하나인 MMP-2, MMP-9 및 $TNF-{\alpha}$ 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 환자으 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 MMP-2, MMP-9 및 $TNF-{\alpha}$ 의 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-2와 MMP-9 의 발현이 증가되었다. 또한 MMP-2와 MMP-9는 2형 당뇨 환자의 만성 치주염 부위가 비당뇨 환자의 만성 치주염 부위보다 증가된 발현양상을 보였으며, $TNF-{\alpha}$ 발현 비교시 각 군간 유의성 있는 변화는 없었으나 2형 당뇨환자군에서 MMP-2 및 MMP-9의 증가와 함께 다소 증가 양상을 보였다. 결론적으로 본 실험에서 MMP-2 및 MMP-9의 증가가 만성 치주염 및 2형 당뇨 환자에서의 만성치주염에서 비당뇨환자 보다 MMP-2, MMP-9의 증가양상을 보여 주었으며 $TNF-{\alpha}$ 가 2형 당뇨환자의 만성치주염 진행과정에 기여인자로써 역할을 하는 것으로 생각된다.

• 한국산학기술학회논문지
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• 제14권11호
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• pp.5778-5784
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• 2013

본 연구는 항주름 소재를 개발하기 위해서 목단피로부터 gallic acid (GA)를 분리하여 항산화능을 측정하였고, HaCaT 세포에서 세포독성을 측정하였다. 또한 HaCaT 세포에서 tumor necrosis factor alpha (TNF-${\alpha}$)에 의해 유도되는 matrix metalloproteinase-1 (MMP-1) mRNA 발현, protein 발현, 분비에 대한 GA의 영향을 관찰하였다. 결과로써 GA는 30 ${\mu}g/mL$의 $IC_{50}$과 함께 항산화능을 나타내었고, 그것의 항산화능은 합성항산화제인 butylated hydroxyanisol (BHA)보다 높았다. GA는 HaCaT 세포에서 고농도인 200 ${\mu}g/mL$ 처리시 약한 세포독성을 나타내었다. 또한 HaCaT세포에서 TNF-${\alpha}$ (10 ng/mL)의 처리에 의해 증가된 MMP-1의 mRNA 발현, protein 발현, 분비는 GA의 처리에 의해 농도 의존적으로 유의적인 감소를 나타내었다(p<0.05). 그러므로 GA는 항산화 효과와 TNF-${\alpha}$로부터 유도되는 MMP-1의 발현을 저해함으로써 피부 주름을 개선할 수 있는 주름개선제로서의 활용가능성을 확인하였다.

• BMB Reports
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• 제44권7호
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• pp.462-467
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• 2011

Up-regulation of selected matrix metalloproteinases (MMPs) such as MMP-9 contributes to inflammatory processes during the development of various skin diseases, such as atopic dermatitis. In this study, we examined the effect of a cell-permeable superoxide dismutase (Tat-SOD) on TNF-${\alpha}$-induced MMP-9 expression in human keratinocyte cells (HaCaT). When Tat-SOD was added to the culture medium of HaCaT cells, it rapidly entered the cells in dose- and time-dependent manners. Tat-SOD decreased TNF-${\alpha}$-induced reactive oxygen species (ROS) generation. Tat-SOD also inhibited TNF-${\alpha}$-induced NF-${\kappa}B$ DNA binding activity. Treatment of HaCaT cells with Tat-SOD significantly inhibited TNF-${\alpha}$-induced mRNA and protein expression of MMP-9, as measured by RT-PCR and Western blot analysis. In addition, Tat-SOD suppressed TNF-${\alpha}$-induced gelatinolytic activity of MMP-9. Taken together, our results indicate that Tat-SOD can suppress TNF-${\alpha}$-induced MMP-9 expression via ROS-NF-${\kappa}B$-dependent mechanisms in keratinocytes, and therefore can be used as an immunomodulatory agent against inflammatory skin diseases related to oxidative stress.

• Restorative Dentistry and Endodontics
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• 제36권1호
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• pp.26-36
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• 2011

연구목적: 본 연구는 in vitro 상에서 치수, 치은, 치주인대 세포를 neuropeptide (substance P, Calcitonin gene related peptides (CGRP))및 inflammatory cytokine (TNF-$\alpha$)으로 자극 시 matrix metalloproteinase (MMPs)의 생성 및 발현을 관찰한 것으로 치아와 치아 주변 조직에 염증이 존재할 경우 neuropeptide 및 inflammatory cytokine과 치아 경조직 혹은 치조골의 remodeling에 중요한 역할을 하는 matrix metalloproteinase (MMPs)와의 관계를 규명하고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 시편으로는 우식이 없는 건전한 제3대구치(n = 10)를 사용하였으며, 발거 후 즉시 Phosphate buffered saline (PBS)에 보관하고 치아에서 치은과 치주인대 조직을 채취하였다. 치아를 종축으로 절단하고 치수 조직을 채취하여 조각으로 분리한 후 시편을 PBS에서 세 번 세척하였다. Plate에 치수, 치은, 치주인대 시편 조각을 위치시켜 Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM)을 첨가하여 세포를 배양하였다. 치수, 치은, 치주인대 세포를 culture dish에서 confluence에 도달할 때 까지 배양하여 Fetal Bovine Serum (FBS)가 포함되지 않은 배지로 교환하여, $37^{\circ}C$에서 24시간 동안 배양한 후 Phosphate buffered saline (PBS)로 1회 세척하고 Substance P ($10^{-8}\;M$, $10^{-5}\;M$)가 포함된 배양액과 Mock (배양액만 포함됨)으로 4시간, 24시간동안 자극하였다. CGRP ($10^{-6}\;M$)을 함유한 배양액 및 TNF-$\alpha$(2 ng/mL)를 포함한 배양액으로 각각 24시간동안 세포를 자극하였다. 각각 다른 농도의 TNF-$\alpha$(2 ng/mL, 10 ng/mL, 100 ng/mL)를 포함한 배양액으로 24시간 동안 세포를 자극 한 후 RNase protection assay 및 Enzyme linked immunosorbent assay를 시행하였다. 결과: SP와 CGRP는 치수, 치은, 치주인대 세포의 MMPs발현에 관여 하지 않았다. TNF-$\alpha$로 24시간 자극 시 치수, 치은, 치주인대 세포에서 MMP-1,-12, -13의 발현을 증가시켰다. 반면, TNF-$\alpha$는 치수, 치은, 치주인대 세포들에서 TIMP-3의 발현을 감소시켰다. 서로 다른 농도의 TNF-$\alpha$(2 ng/mL, 10 ng/mL, 100 ng/mL)로 24시간 자극 시 MMP-1과 MMP-13의 발현이 증가하였다. 결론: 치아와 치아 주변 조직에 염증이 존재 시 TNF-$\alpha$가 증가함에 따라 치수, 치은, 치주인대로부터의 치아의 경조직 혹은 치조골의 remodeling에 관여하는 matrix metalloproteinase (MMPs)가 중요한 역할을 하는 것으로 사료된다.

• BMB Reports
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• 제40권2호
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• pp.290-294
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• 2007

Saxatilin is a disintegrin known to inhibit tumor progression in vivo and in vitro. The role of saxatilin in cancer cell invasion was examined by a modified Boyden chamber assay in MDAH 2774 human ovarian cancer cell line. Saxatilin (50 nM) significantly inhibited cancer cell invasion induced by tumor necrosis factor-$\alpha$ (TNF-a$\alpha$). Saxatilin also reduced MMP-9 mRNA levels in cancer cells in a dosedependent manner. In addition, TNF-$\alpha$-induced MMP-9 activity was reduced by the treatment of saxatilin. These results indicate that transcriptional regulation of MMP-9 is an important mechanism for the tumor suppressive effects of saxatilin in MDAH 2774 human ovarian cancer cells.