• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제61권5호
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• pp.548-558
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• 2018

Objective : Diagnosing acute cerebral infarction is crucial in determining prognosis of stroke patients. Although many serologic tests for prompt diagnosis are available, the clinical application of serologic tests is currently limited. We investigated whether $S100{\beta}$, matrix metalloproteinase-9 (MMP-9), D-dimer, and heat shock protein 70 (HSP70) can be used as biomarkers for acute cerebral infarction. Methods : Focal cerebral ischemia was induced using the modified intraluminal filament technique. Mice were randomly assigned to 30-minute occlusion (n=10), 60-minute occlusion (n=10), or sham (n=5) groups. Four hours later, neurological deficits were evaluated and blood samples were obtained. Infarction volumes were calculated and plasma $S100{\beta}$, MMP-9, D-dimer, and HSP70 levels were measured using enzyme-linked immunosorbent assay. Results : The average infarction volume was $12.32{\pm}2.31mm^3$ and $46.9{\pm}7.43mm^3$ in the 30- and 60-minute groups, respectively. The mean neurological score in the two ischemic groups was $1.6{\pm}0.55$ and $3.2{\pm}0.70$, respectively. $S100{\beta}$, MMP-9, and HSP70 expressions significantly increased after 4 hours of ischemia (p=0.001). Furthermore, $S100{\beta}$ and MMP-9 expressions correlated with infarction volumes (p<0.001) and neurological deficits (p<0.001). There was no significant difference in D-dimer expression between groups (p=0.843). The area under the receiver operating characteristic curve (AUC) showed high sensitivity and specificity for MMP-9, HSP70 (AUC=1), and $S100{\beta}$ (AUC=0.98). Conclusion : $S100{\beta}$, MMP-9, and HSP70 can complement current diagnostic tools to assess cerebral infarction, suggesting their use as potential biomarkers for acute cerebral infarction.

• Preventive Nutrition and Food Science
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• 제11권3호
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• pp.191-197
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• 2006

Matrix metalloproteinase-2 (MMP-2) is a key enzyme involved in tumor invasiveness. The plant of Magnolia officinalis Rehd. et Wils. is often included as an ingredient in various herbal remedies recommended for cancer theraphies in Korea. Various extracts prepared from stems of M. officinalis were tested for cytotoxic activity on human hepatocellular carcinoma cell line, SK-Hep cells using the XTT assay method. Then, the inhibitory effect was examined on MMP-2 activity using gelatin zymography. Methanol (MeOH) extract of M. officinalis caused the strongest inhibition of the MMP-2 activity, as measured by gelatin zymography method for enzyme activity. $IC_{50}$ values of fractions on MMP-2 activity were in a range of $4.9{\sim}11.3\;{\mu}g/mL$. Among each fraction, butanol and ethylacetate (EtOAc) fractions showed the strong inhibitory activities ($IC_{50}=10.7\;and\;4.9\;{\mu}g/mL$, respectively). When the M. officinalis's constituents such as magnolol, honokiol, (-)-epigallocatechin gallate (EGCG) and ovovatol were examined for inhibitory effects on MMP-2 activity, EGCG showed strong inhibitory activity. However, MeOH extract of M. officinalis was dose-dependently inhibited to MMP-2 activity. The MeOH extract, hexane and EtOAc fractions $(IC_{50}\;of\;>200\;{\mu}g/mL)$ exhibited weak cytotoxicity activity, while butanol $(IC_{50}=80\;{\mu}g/mL)$ and chloroform fractions $(IC_{50}=90\;{\mu}g/mL)$ exhibited relatively strong cytotoxic activity. From these results, M. officinalis could be suitable for cancer treatment and chemopreventive drugs.

• 한국약용작물학회지
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• 제27권4호
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• pp.247-258
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• 2019

Background: Astragali radix (A) and Lithospermi radix (L) have long been used as traditional medicines due to their known anti-inflammatory effects. This study aimed at evaluating, their optimal mixing ratio and their functional compounds by investigating the inhibitory effects of mixed extracts of A and L and their active compounds on matrix metalloproteinases (MMPs). Methods and Results: A and L extracts were obtained by extraction at $80^{\circ}C$ using 50% and 70% fermented alcohol, respectively, and then mixed at a ratio of 5 : 5, 6 : 4, 7 : 3 and 8 : 2 (w/w). The activities of MMP-1, MMP-3, and MMP-13 were evaluated in interleukin-1beta ($IL-1{\beta}$)-induced SW1353 cells. The extract mixtures showed synergistic inhibitory effects on MMP-3 and MMP-13, higher than the effects of the individual A and L extracts. The 7 : 3 mixture (ALM16) showed the most effective MMPs inhibitory activity, while among the active ingredients, calycosin-7-O-${\beta}$-D-glucoside and lithospermic acid exhibited excellent MMPs inhibitory activity. Additionally, an HPLC method was established for simultaneous quantification of the effective components of the extract mixtures, and validated by measuring the linearity, precision and accuracy of the limit of detection (LOD) and limit of quantification (LOQ). Conclusions: ALM16 showed the most effective MMPs inhibitory activity. Calycosin-O-${\beta}$-D-glucoside, calycosin and lithospermic acid were identified as useful candidates, as they were the major functional compounds in the MMP inhibitory activity. Summarily, ALM16 might be a highly effective in osteoarthritis management, owing to its because it exhibits a protective effect on cartilage via excellent inhibition of MMPs.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제56권3호
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• pp.289-296
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• 2004

연구배경 : 기도 질환에서 점액이 과량 분비되는 경우 환자에게 불편함을 줄뿐만 아니라 기도 질환 예후에도 나쁜 영향을 미친다. 그러나, 기도 질환에서 점액이 과량 분비되는 것을 효과적으로 막는 방법이 없다. 점액의 성분 중 mucin은 당화 단백질로서 점액이 점성을 띄게 만드는 주요 성분이다. 본 연구를 통해서 mucin 분비 기전에 proteinase가 관여하는지 확인하고 만일 proteinase가 mucin 분비기전에 관여 한다면 어느 proteinase가 그런 역할을 하는지 확인하고자 하였다. 방 법 : (1) mucin 분비 억제 실험 군 특이적 proteinase 억제제를 사용하여 어느 군에 속하는 proteinase가 mucin 분비를 억제하는지 mucin을 생산하는 폐 세포주인 Calu-3를 이용하여 알아보았다. 군 특이적 proteinase 억제제로 PMSF(phenylmethylsulfonyl fluoride, serine proteinase inhibitor), E-64(cysteine proteinase inhibitor), Pepstatin(aspartic proteinase inhibitor), 1,10-Phenanthroline(metalloproteinase inhibitor)를사용하였다. 군 특이적 억제제를 Calu-3에 24시간동안 처리하여 분비된 mucin양을 enzyme linked immunoabsorbant assay(MUC5AC)로 정량하였고 그 결과를 대조군과 비교하였다. (2) Mucin 분비 자극 실험 Metalloproteinase 중에서 기도 질환 발병과 관련 있다고 알려진 matrix metalloproteinase-9 (MMP-9), MMP-12 그리고 TNF-alpha converting enzyme(TACE)를 Calu-3에 24시간 처리하여 분비된 mucin양을 enzyme linked immunoabsorbant assay (MUC5AC)로 정량하였고 그 결과를 대조군과 비교하였다. 결 과 : (1) 군 특이적 proteinase 억제제인 PMSF($10^{-4}M$), E-64($10^{-4}M$), Pepstatin($10^{-6}M$), 1,10-Phenanthroline($10^{-4}M$)는 MUC5AC 분비를 각각 $1{\pm}4.9%$(평균${\pm}$표준오차; 대조군과 비교 시 P=1.0), $-6{\pm}3.9%$ (P=0.34), $-13{\pm}9.7%$(P=0.34), $41{\pm}8.2%$(P=0.03) 감소시켰다(실험 회수 4번). (2) MMP-9(250ng/ml), MMP-12(100ng/ml), TACE(200ng/ml)에 의한 MUC5AC 분비량은 대조군에 비하여 각각 $103{\pm}6%$(P=0.39), $102{\pm}8%$(P=1.0), $107{\pm}13%$(P=0.39)이었다(실험 회수 6번). 결 론 : mucin 분비 기전에 metalloproteinase가 관여함을 시사하지만 MMP-9, MMP-12, TACE는 in vitro 모델에서 mucin 분비에 영향을 미치지 않았다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제35권6호
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• pp.407-419
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• 2002

죽상경화증은 지방, 대식세포나 평활근세포와 같은 세포, 그리고 extracellular matrix(ECM)의 점진적인 축적이 특징적인 만성 염증성 혈관 질환이다. Matrix metalloprotenases(MMPs)와 tissue inhibitor of metalloproteinases(TIMs)는 죽상경화증에서 혈관의 ECM의 분해와 재모델링에 관여하며, cytokines는 MMPs와 TIMPs의 합성이나 활성화에 관여하는 것으로 보고된 바 있다. 대상 및 방법： 연구 대상으로는 체중 2.0~2.5 kg의 생후 1개월 된 뉴질랜드산 수토끼를 선택하였으며, 10 마리는 12주 동안 1% 콜레스테롤 식이를 투여한 후 실험군으로 이용하였으며, 나머지 10마리는 표준 실험실 식이를 먹여 대조군으로 이용하였다. 12주간 사육 후 토끼를 희생시켰으며, 생존한 실험군 9 마리와 대조군 10 마리의 대동맥과 관상동맥에서 H&E 염색, 면역조직화학 염색, immunoblotting, bioassay의 방법으로 MMP-9, TIMP-2, IL-18의 발현 및 IL-6의 생물학적 활성도를 조사하였다. 결과： 실험군의 혈청 콜레스테롤은 1258$\pm$262mg/dL로 대조군의 41$\pm$7mg/dL에 비하여 유의하게 증가하였다. 실험군의 전예에서 대동맥과 관상동맥에 죽상경화반이 잘 형성되었으며, 실험군의 대 동맥 내막의 두께는 0.31$\pm$0.1mm로 대조군의 0.01mm에 비해 유의하게 증가하였다. 죽상경화반에서 실험군의 MMP-9의 발현은 대조군에 비하여 유의하게 증가하였으며, 내막의 파열이나 관상동맥의 내강 폐쇄가 있었던 증례에서는 더욱 강한 MMP-9의 발현을 관찰할 수 있었다. TIMP-2는 실험군의 일부에서 약한 발현을 보였으나 대조군과 유의한 차이가 없었다. 실험군과 대조군에서 측정한 IL-6의 생물학적 활성도는 각각 4819.60$\pm$2021.25, 27.20$\pm$12.19IU/mL로서 실험군에서 유의한 증가를 보였으며, 면역조직화학 염색에 의한 IL-18의 발현은 대조군에서는 발현되지 않았으나, 실험군은 전예에서 발현을 보였다. 결론： MMP-9의 증가된 발현과 TIMP-2의 무변화로 인한 MMPs/TIMPs의 불균형은 죽상경화성 병변에서 ECM의 분해와 경화반의 불안정화를 촉진시킬 수 있는 것으로 보인다. 또한 내막의 파열이 관찰된 증례에서의 더욱 증가된 MMP-9은 경화반의 파열과 관련있는 것으로 생각된다. IL-6의 생물학적 활성도의 증가 및 IL-18의 발현은, IL-6와 IL-18이 죽상경화증의 표지자일 뿐만 아니라 MMP-9의 분비 또는 활성화에 관여하여 죽상경화증의 진행과 경화반의 불안정성 등에 활발히 참여하는 cytokines임을 시사하는 소견으로 보인다. MMPs, TIMPs, cytokines등의 조절 과정을 밝혀내는 것은 죽상경화증의 세포, 분자적인 병리기전을 이해하는 데에 도움을 줄 것이며, 죽상 경화증의 치료 또는 합병증을 예방할 수 있는 기전을 확립하는 데에 도움이 될 것으로 생각된다.

• 대한화장품학회지
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• 제30권1호
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• pp.7-13
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• 2004

3,9-Dihydro-6-oxopterocarpen과 ferulic acid의 에스테르 반응을 통해 페룰산 유도체인 3,9-diferuloyl-6-oxopterocarpen (Tensolin-$F_{(R)}$ )를 합성하여 이를 함유한 주름개선 화장품을 개발하였다. Tensolin-$F_{(R)}$ 는 농도 의존적으로 DPPH와 superoxide radical에 대한 소거효과를 나타냈으며, 각각 0.8 mM에서 78%, 0.053 mM에서 92.9%로 DPPH와 superoxide radical을 소거하여 우수한 항산화 효과를 나타내었다. MMP-1 효소 활성 저해 효과도 0.16 mM에서 74%를 저해하였다. HDF에서 UVA에 의해 발현이 증가되는 MMP-1의 발현 저해 효과는 Tensolin-$F_{(R)}$ 0.8 uM에서 85.5%로 단백질 수준에서 모두 농도 의존적으로 발현 저해효과가 나타났다. Tensolin-$F_{(R)}$ 를 함유한 제품의 피부 주름개선 효과 평가 결과, Tensolin-$F_{(R)}$ 를 함유한 화장품을 약 8주 간 도포한 경우 유의한 주름개선 효과가 있음을 확인 할 수 있었다. 본 연구를 통하여 Tensolin-$F_{(R)}$ 는 항산화 효과와 MMP-1활성 저해 효과 및 UVA에 의한 MMP-1의 발현을 저해하는 효과가 나타났으며 새로운 주름개선 기능성 화장품으로 이용될 수 있을 것이다.

• 대한한방내과학회지
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• 제29권3호
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• pp.543-553
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• 2008

Objective: The goal of this study was to determine the anti-asthma mechanism of SF on TNF-${\alpha}$ induced activation on A549 (human type II-like epithelial) cells. Using oligonucleotide microarray, we sought to establish the molecular mechanism of the protective effects of SF on A549 cells. Material & Methods : Cells were cultured in three different conditions: 1) negative control group was cultured in normal condition of DMEM, 2) positive control group was activated with TNF-${\alpha}$, IL-4. and IL-1${\beta}$, and 3) SF treated group was previously treated with 0.1${\mu}g/ml$ SF after TNF-${\alpha}$, IL-4. and IL-1 activation. Cells of positive control and SF treated groups were cultured for 30 min, 1hr, 3hr and 6hr. Results : The comparative analysis of the gene expression profile revealed that proinflammatory cytokines such as IL1F8, IL1F9, IL1R1. IL1RN, IL1RAPL1, IL8, TNFRSF4, TNFSF10c, TNFSF13, TRAF5, and TRAF7 and inflammation-related genes including MMP2, MMP11, MMP14, MMP15, MMP16, MMP19, MMP25, and MMP27 were down regulated with SF treatment. Cell adhesion molecule genes such as ITGB1, ITGBL1, selectin P ligand, selectin E, ICAM2, ICAM3, VCAM1, PECAM, FCER1G and MMP28 genes were also down-regulated in SF treated A549 cells. Conclusion : These results suggest that the anti-asthmatic effects of SF could be mediated by regulating specific genes related with cell adhesion, proinflammatory cytokine and inflammation-related genes in A549 cells.

• 대한관절경학회지
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• 제11권1호
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• pp.7-12
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• 2007

목적: 전방 십자 인대 손상 시 활액 내 싸이토카인의 변화 및 수상 후 시간에 따른 변화, 전방 십자 인대 재건술 후의 변화 등을 분석하고자 하였다. 대상 및 방법: 전방 십자 인대 단독 손상 25례의 재건술시 환측 및 건측 슬관절에서 활액을 채취하였고, 재건술 후 9개월째 12명의 환자에서 활액을 채취하였다. 각각의 표본에 대해 $IL-1{\beta},\;TNF-{\alpha}$, MMP-3, IL-6 및 TIMP-1 수치를 ELISA를 이용하여 측정하였다. 결과: 건측 및 환측 슬관절 모두에서 $IL-1{\beta},\;TNF-{\alpha}$는 측정 가능범위 이하였다. 건측 및 환측 슬관절의 TIMP-1, IL-6의 평균값은 통계학적으로 유의한 차이는 없었다. MMP-3의 평균값은 환측 슬관절에서 통계적으로 유의하게 증가되어 있었다. 술후 9개월째 재측정한 12례에서의 MMP-3는 통계학적으로 술전에 비해 유의한 변화는 없었다. 결론: 전방 십자 인대 손상 후 활액 내 싸이토카인 중 MMP-3만이 건측 슬관절에 비해 유의하게 증가되었으며, 또한 전방 십자 인대 재건술 후에도 MMP-3의 변화는 없었다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제59권5호
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• pp.517-521
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• 2005

배 경 : 흉수에서 기질 금속단백분해효소(MMP)와 금속단백분해효소 조직억제제(TIMP)는 감염과 면역질환의 병인에 중요한 역할을 한다. 저자들은 삼출성 흉수에서 MMP-1과 TIMP-1의 발현에 대한 측정을 하였다. 방 법 : 결핵성 흉막염 33예, 악성흉수 17예, 심부전 또는 간경화 흉수환자 5예의 흉막천자액에서 세포분석, 생화학적 분석을 하였고, 효소면역측정방법으로 MMP-1과 TIMP-1(Biotrack$^{TM}$, Amersharm Pharmacia Biotech, Freiburg, FRG)를 측정하였다. 결 과 : 흉수 MMP-1은 결핵성 흉수(n=33, $12.1{\pm}8.8ng/mL$)가 악성 흉수(n=17, $4.8{\pm}4.0ng/mL$)나 누출액(n=5, $2.6{\pm}1.5ng/mL$)보다 높았다(p=0.002). 흉수 TIMP-1은 결핵성 흉수(n=23, $110.9{\pm}38.2{\mu}g/mL$)가 누출성 흉수(n=5, $53.7{\pm}21.8{\mu}g/mL$)보다 높았고(p=0.004), 악성 흉수(n=17, $90.2{\pm}39.8{\mu}g/mL$)도 누출성 흉수보다 높았으나(p=0.039), 결핵성 흉수와 악성 흉수는 유의한 차이가 없었다(p=0.132). 결 론 : 흉수 MMP-1, TIMP-1는 결핵성 흉막염에서 심부전이나 간경화 흉수보다 높았다.

• Journal of Microbiology
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• 제43권1호
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• pp.11-16
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• 2005

Matrix metalloproteinase (MMP)-9 plays an important role in the pathogenesis of bronchial asthma. Neovastat, having significant antitumor and antimetastatic properties, is classified as a naturally occurring multifunctional antiangiogenic agent. We evaluated the therapeutic effect of Neovastat on airway inflammation in a mouse model of asthma. BALB/c mice were immunized subcutaneously with ovalbumin (OVA) on days 0, 7, 14, and 21 and challenged with inhaled OVA on days 26, 29, and 31. Neovastat was administrated by gavage (5 mg/kg body weight) three times with 12 h intervals, beginning 30 min before OVA inhalation. On day 32, mice were challenged with inhaled methacholine, and enhanced pause (Penh) was measured as an index of airway hyperresponsiveness. The severity of airway inflammation was determined by differential cell count of bronchoalveolar lavage (BAL) fluid. The MMP-9 concentration in BAL fluid samples was measured by ELISA, and MMP-9 activity was measured by zymography. The untreated asthma group showed an increased inflammatory cell count in BAL fluid and Penh value compared with the normal control group. Mice treated with Neovastat had significantly reduced Penh values and inflammatory cell counts in BAL fluid compared with untreated asthmatic mice. Furthermore, mice treated with Neovastat showed significantly reduced MMP-9 concentrations and activity in BAL fluid. These results demonstrate that Neovastat might have new therapeutic potential for airway asthmatic inflammation.