• Clinical and Experimental Pediatrics
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• 제57권12호
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• pp.526-532
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• 2014

Purpose: Matrix metalloproteinases (MMPs) have been implicated in atherosclerosis, and therefore, are considered risk factors for metabolic dysfunction in adults. However, there is little data on circulating levels of MMPs and tissue inhibitors of MMPs (TIMPs) with regard to obesity-related biomarkers in the general adolescent population. In the present study, we determined the associations of MMP-8, MMP-9, and TIMP-1 levels and MMP-8/TIMP-1 and MMP-9/TIMP-1 ratios with obesity-related biomarkers in apparently healthy adolescent boys. Methods: We measured MMP and TIMP concentrations in plasma samples using the enzyme-linked immunosorbent assay and analyzed their associations with obesity-related biomarkers, such as liver enzymes and lipid profiles, in a sample of 91 Korean boys aged 13-14 years who participated in a general health check-up. Results: The mean age of the boys was $13.8{\pm}0.3years$; 72 boys were normal weight and 19 were overweight/obese. The Pearson correlation coefficients revealed a significant correlation between MMP-8 and aspartate aminotransferase (r=0.217, P=0.039) and alanine aminotransferase (r=0.250, P=0.017) and between TIMP-1 and aspartate aminotransferase (r=0.267, P=0.011). In a multivariate linear regression analysis, serum alanine aminotransferase was positively associated with the MMP-8 level. There were no significant differences in the MMP-8, MMP-9, and TIMP-1 levels or MMP-8/TIMP-1 and MMP-9/TIMP-1 ratios between control and overweight/obese subjects. Conclusion: We found a significant association between the MMP-8 level and alanine aminotransferase in the apparently healthy adolescent boys. These findings indicate that there may be a pathophysiological mechanism underlying the relationship between MMP-8 and liver enzymes in young adolescents.

• 대한화장품학회지
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• 제40권4호
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• pp.321-330
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• 2014

자외선은 피부의 구조적, 생리학적 변화를 일으키는 대표적인 외부 환경 인자로서 광노화, 일광화상 및 피부암을 일으키는 원인이 된다. 이러한 자외선은 외부적인 스트레스 자극 인자로 작용하여 피부 세포 내에서 비활성 코르티손을 활성 코르티솔로 전환시키는 효소인 $11{\beta}$-hydroxysteroid dehydrogenase type 1 ($11{\beta}-HSD1$)의 발현 및 활성을 증가시킨다. 이에 본 연구에서는 UVB에 의해 증가된 $11{\beta}-HSD1$의 발현을 효과적으로 억제할 수 있는 천연 추출물을 발굴하고자 하였다. 사람 섬유아세포에 다양한 천연물을 스크리닝한 결과, 능실 추출물이 유의한 효과가 있음을 확인하고, 능실 추출물을 추가 분획하여 사람 섬유아세포와 3D skin model에서 피부 광노화 억제 소재로서의 가능성을 확인하였다. 능실 추출물 및 분획물은 섬유아세포에서 $11{\beta}-HSD1$의 발현을 억제함과 동시에 자외선에 의한 matrix metalloproteinase (MMP)-1, 3, 9 및 염증성 싸이토카인(IL-6, 8)의 발현 증가를 억제하였다. 또한, 3D skin model을 이용한 평가에서, 능실 추출물은 UVB에 의한 MMP-1 단백질 발현을 억제하였고, UVB에 의한 표피 두께 감소 및 각질형성세포의 증식 감소를 회복시켰다. 따라서, 본 연구 결과로부터 능실 추출물 및 분획물은 UVB에 의한 $11{\beta}-HSD1$의 발현 증가와 이에 수반하는 광노화를 효과적으로 예방함을 확인하였다.

• Toxicological Research
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• 제28권1호
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• pp.5-9
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• 2012

It has been shown that the accumulation of prion in the cytoplasm can result in neurodegenerative disorders. Synthetic prion peptide 106-126 (PrP) is a glycoprotein that is expressed predominantly by neurons and other cells, including glial cells. Prion-induced chronic neurodegeneration has a substantial inflammatory component, and an increase in the levels of matrix metalloproteinases (MMPs) may play an important role in neurodegenerative development and progression. However, the expression of MMPs in PrP induced rat astrocytes and microglia has not yet been compared. Thus, in this study, we examined the fluorescence intensity of CD11b positive microglia and Glial Fibrillary Acidic Protein (GFAP) positive astrocytes and found that the fluorescent intensity was increased following incubation with PrP at 24 hours in a dose-dependent manner. We also observed an increase in interleukin-1 beta (IL-$1{\beta}$) and tumor necrosis factor alpha (TNF-${\alpha}$) protein expression, which are initial inflammatory cytokines, in both PrP induced astrocytes and microglia. Furthermore, an increase MMP-1, 3 and 11 expressions in PrP induced astrocytes and microglia was observed by real time PCR. Our results demonstrated PrP induced activation of astrocytes and microglia respectively, which resulted in an increase in inflammatory cytokines and MMPs expression. These results provide the insight into the different sensitivities of glial cells to PrP.

• 한국식품영양과학회지
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• 제42권8호
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• pp.1167-1174
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• 2013

암세포를 포함한 생체 내 빠른 분열을 요구하는 세포 집단에서 세포 내 구성요소 및 에너지원으로서 글루타민의 요구량이 증대되지만, 종양세포의 글루타민 의존적 대사작용에 관한 기전은 여전히 잘 알려진 바 없다. 본 연구에서는 LnCaP 전립선 암세포의 이동성 및 침윤성에 미치는 글루타민 결핍효능을 조사하였다. 본 연구의 결과에 의하면 LnCaP 세포에서 글루타민 결핍에 의하여 세포의 이동성 및 세포의 침윤성이 현저하게 억제되었으며, 이러한 이동성 및 침윤성 억제는 TIMPs의 발현 증대에 의한 MMPs의 발현 감소 및 그들의 효소적 활성 저하와 연관성이 있었다. 또한 글루타민이 결핍된 조건에서 배양된 LnCaP 세포에서 TER의 현저한 증가가 관찰되었는데, 이는 TJs의 조절인자인 claudin family 발현의 차단에 의한 것으로 생각되어진다. 본 연구의 결과에 의하면 암세포의 증식에서 글루타민의 결핍은 TJ의 결합력 증대와 MMPs의 활성을 저하시킴으로써 암세포 전이에 가장 기본적인 과정인 암세포의 이동성과 침윤성을 억제시킬 수 있을 것으로 생각된다.

• 생명과학회지
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• 제21권11호
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• pp.1501-1510
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• 2011

최근에 해양자원에 있는 동물, 해조류 곰팡이 세균에서 신규 잠재적인 후보약효제가 조사되어 왔다. 본 연구에서는 치료제를 탐색하기 위하여 암전이, 관절염, 만성염증 및 주름형성에 주요한 역할을 하는 기질금속단백질분해효소(s) (MMPs)를 목적효소로 이용하였다. 5종의 녹조류, 18종의 홍조류, 4종의 갈조류를 포함한 다양한 해조류가 사람피부섬유아세포 및 섬유아육종세포로부터 유래된 기질금속단백질효소에 미치는 영향을 gelatin zymography를 이용하여 조사하였다. 사람피부섬유아세포에서는 홍조류중에서 Laurencia okamurae, Polysiphonia japonica, Grateloupia lanceolate 및 Sinkoraena lancifolia에서 MMP-2 억제효과가 관찰되었다. 반면에 녹조류의 Enteromorpha compressa와 Enteromorpha linza, 갈조류의 Peltaronia bighamiae and Sargassum thunbergii에서는 MMP-2 활성화가 관찰되었다. 사람섬유아육종세포에서는 MMP-9 활성화가 갈조류인 Sargassum thunbergii, 홍조류의 Polysiphonia japonica, 녹조류의 Enteromorpha compressa와 Enteromorpha linza의 존재 하에서는 감소되었다. 본 연구에서 흥미로운 발견은 녹조류의 E. compressa와 E. linza 및 갈조류의 S. thunbergii는 정상세포에서는 MMP-2에 대하여 활성화 효과를 나타내었으나, 암세포에서는 MMP-9응 억제하는 효과를 나타낸 것이다. 이러한 결과는 녹조류의 E. compressa와 E. linza 및 갈조류의 S. thunbergii는 항암 효능을 발휘할 수 있는 성분을 함유하고 있다는 것을 암시하고 있다.

• 생명과학회지
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• 제23권10호
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• pp.1209-1215
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• 2013

그래핀(graphene)은 원자 하나의 두께를 가지는 흑연(graphite)의 단층으로서 탄소구조체들 중 하나이다. 그래핀은 최근 의학분야에서 광열요법을 이용한 암 발생의 예방효과와 DNA의 산화에 대한 보효효과를 가진다고 밝혀진 바 있다. 본 연구에서는 사람 섬유아육종세포(HT1080)에서 산화 스트레스와 MMPs에 대한 그래핀의 효과가 조사되었다. 항산화 효과에 대한 연구에서 그래핀은 DNA 산화에 대한 억제효과를 특이하게 나타내었으나 다른 산화 스트레스는 억제하지 않았다. 뿐만 아니라 그래핀은 세포 내 과산화수소를 생성시키는 phenazinemethosulfate(PMS)에 의하여 자극된 MMP-2 및 MMP-9의 발현과 활성을 감소시켰다. 특히 superoxide dismutase(SOD-2)와 같은 항산화 효소의 발현이 HT1080세포에서 감소하였는데, 이것이 시사하는 바는 SOD 발현수준의 감소가 그래핀의 항산화 효과로부터 기인 되었다는 것을 나타낸다. 이상의 결과로 그래핀의 존재에서 산화스트레스의 억제효과가 HT1080 세포에서 MMP-9의 활성과 발현을 감소시킬 수 있다는 것을 암시하고 있다. 이러한 연구 결과를 바탕으로 그래핀은 암 전이와 관련 있는 MMP-2 및 MMP-9의 활성과 발현의 억제를 통하여 암 억제에 도움을 줄 수 있어, 산업화를 위한 하나의 우수한 생의학 응용소재로 이용될 수 있으리라 기대된다.

• 대한화장품학회지
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• 제50권1호
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• pp.67-75
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• 2024

피부는 자외선, 감염 등과 같은 외부 요인에 의해 피부 노화가 진행된다. 이러한 요인들에 의해 피부의 섬유아세포는 단백질 분해효소인 matrix metalloproteinases (MMPs)를 분비한다. MMPs는 세포외기질에 위치하는 콜라겐의 분해를 유도하여 노화에 직접적인 영향을 미친다. 으름덩굴(Akebia quinata Decaisne) 줄기는 항산화, 항염증 효과가 있는 것으로 보고되었다. 하지만 으름덩굴 줄기 에탄올 추출물(AQSEE)의 항노화 효과에 대해서는 알려지지 않았다. 따라서 인간 섬유아세포에서 TNF-α로 유도된 MMP-1 억제 효과를 연구하였다. MTT asaay를 통해 AQSEE의 세포 생존율을 확인한 결과 400 ㎍/mL까지 독성을 나타내지 않았다. RT-qPCR과 ELISA를 통해 MMP-1 mRNA와 단백질 분비를 억제하는지 확인한 결과 100, 200, 400 ㎍/mL 농도에서 유의하게 감소하였다. 또한, western blotting을 통해 MAPKs 신호전달경로와 전사인자의 인산화가 감소하는지 확인하였다. 그 결과 p38, c-Jun, p65의 인산화가 모든 농도에서 유의하게 감소하였다. AQSEE의 radical 소거능을 확인하기 위해 DPPH, ABTS assay를 진행한 결과 모든 농도에서 유의하게 감소하였다. 본 연구 결과를 통해 MMP-1 억제 효과와 radical 소거능을 확인하였으며, 이는 항노화 물질로 사용될 수 있음을 시사한다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제34권1호
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• pp.139-148
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• 2004

MMPs(Matrix metalloproteinases)는 치주질환에서 주된 조직파괴단백분해효소인 것은 알려져 있고 TIMPs(Tissue inhibitor of Matrix metalloproteinase)는 MMPs의 작용을 억제한다라고 알려져 있다. 이 둘간의 불균형으로 인해서 조직파괴가 더 가속화될 수 있다. 이 두 연구의 목적은 ELISA kit를 사용하여 특정 MMPs(1,2,3,8,9,13)과 TIMPs(1,2)의 양이 건강한 환자와 비교하여서 치주염 환자에서 달라지는지 알아보고 MMPs(1,2,3,8,9,13), TIMPs(1,2)와 치은열구깊이와 GI score와의 관계를 알아보기로 한다. 8명의 만성 치주염 환자와 4명의 급속진행형 치주염 환자가 실험군으로 참여하였고 5명의 건강한 치주조직을 환자가 대조군으로 참여하였다. 임상적인 측정은 GI score와 치주낭측정을 통하여 이루어졌다. 8명의 만성 치주염을 가진 환자와 4명의 급속진행형 치주염을 가진 환자에서 각각 치주낭 깊이가 3mm이하인 부위에서 6개의 치은열구액 표본과 치주낭 깊이가 6mm 이상인 곳에서 6개의 치은열구액 표본을 채취하였다. 건강한 치주조직을 가진 5명의 환자는 단지 치주낭깊이가 3mm 이하인 건강한 부위에서만 치은열구액 표본을 제공하였다. MMPs(1,2,3,8,9,13)과 MIMPs(1,2)의 측정은 Human Biotrack ELISA kit를 사용하여서 측정하였다. 통계처리는 MMPs, MIMPs의 실험군과 대조군의 차이는 Kruskal-Wallis test를 사용하였고 MMPs, TIMPs와 치주낭 깊이와 GI score의 관계정도는 Pearson's correlation coefficient를 사용하였다. 실험결과 대조군과 비교하여 만성 치주염 환자에서 치주낭 깊이가 6mm 이상인 부위에서 MMP9의 수치가 통계적으로 유의할만하게 높았으며(p=0.04) MIMP2의 수치가 대조군과 비교하여 치주낭 깊이가 3mm 이하인 부위를 가진 만성치주염 환자에서 통계적으로 유의할만하게 높았다(=0.049). MMPs(1,2,3,8,9,13), MIMPs(1,2)의 활동성과 치주낭 깊이의 관계에서 둘간의 통계적으로 유의할만한 관계는 존재하지 않았으나 MMP1(r=0.35)과 MMP2(r=0.31)가 상대적으로 높은 관계를 보였다. 또한 MMPs(1,2,3,8,9,13), MIMPs(1,2)의 활동성과 GI score의 관계에서도 둘간의 통계학적으로 유의할만한 관계는 존재하지 않으나 MMP1(r=0.4), MMP2(r=0.29), MMP9(r=0.26)가 상대적으로 높은 관계를 보였다. 이 실험의 결과로 볼 때 MMP9가 만성치주염 환자의 질환이 있는 부위에서만 염증의 지표가 될 수 있으며 MIMP2가 만성치주염 환자의 염증이 없는 부위에서 높은 농도로 존재하는 것으로 보아서 MIMP2가 MMPs에 대한 억제작용을 하여서 염증의 진행을 방해하는 역할을 한다라고 볼 수 있다.

• Journal of Yeungnam Medical Science
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• 제24권1호
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• pp.24-40
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• 2007

배경 : 골관절염은 단순 노화로 인한 질병이 아니라 연골대사의 이상으로 인한 기계적 그리고 생화학적 불안정성이 나타나는 질환이다. Transforming growth factor-${\beta}$와 같이 연골세포의 기능을 향상시키는 촉진인자가 있는 반면 Interleukin(IL)-1이나 Tumor necrosis factor-${\alpha}$는 염증반응을 증가시킨다. 이중 IL-1은 골관절염의 병인에서 가장 중요한 염증 유발 인자로 알려져 있으며 이에 대한 자료도 축적되고 있다. 이 논문의 목적은 IL-$1{\beta}$에 대한 human chondrosarcoma cell (SW1353)의 유전자 발현 양상을 파악하여 골관절염 병인의 이해를 증대시키는데 있다. 재료 및 방법 : Chondrosarcoma cell line (SW 1353)은 연골세포의 IL-$1{\beta}$를 통한 세포노화에 대한 유전자 조절을 실험실에서 연구하는데 유용한 것으로 알려져 있다. 골관절염에서 IL-1에 의한 전체적인 유전자 발현의 변화를 연구하고 분석하기 위해 SW1353을 각각 1시간, 6시간, 24시간동안 IL-1에 노출시킨후 각각 총 RNA를 정제하였다. 유전자 발현의 변화는 17k human cDNA microarray로 분석하였고 semiquantitative RT-PCR로 확인하였다. 결과 : Metallothioneins, matrix metalloproteinases, extracellular proteins, antioxidant protein, cytoskeletal proteins, cell cycle regulatory proteins, 세포성장과 세포 자멸사에 대한 단백질, signal protein, transcriptional factor를 포함한 1,200개 유전자에서 2배 이상의 변화가 관찰되었다. 이러한 변화는 초기 관절염에서 보이는 병리생리학적 변화와 상관관계가 있는 것으로 생각된다. 결론 : cDNA microarray 분석으로 유전자 발현의 의미있는 변화를 관찰하였으며 골관절염 발병기전에서 분자생물학적 변화에 대한 인식과 치료 목표를 정립하는데 대한 새로운 자료로서 가치가 있을 것으로 생각된다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제40권1호
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• pp.33-38
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• 2010

Purpose: The purpose of this study was to observe and quantify the expression of interleukin-4 (IL-4), interferon-$\gamma$ (IFN-$\gamma$), and tissue inhibitor of matrix metalloproteinase-2 (TIMP-2) in the gingival tissue of patients with type 2 diabetes mellitus (DM) and healthy adults with chronic periodontitis. Methods: Twelve patients with type 2 DM and chronic periodontitis (Group 3), twelve patients with chronic periodontitis (Group 2), and twelve healthy individuals (Group 1) were included in the study. Clinical criteria of gingival (sulcus bleeding index value, probing depths) and radiographic evidences of bone resorption were divided into three groups. The concentrations of cytokines were determined by a western blot analysis and compared using one-way ANOVA followed by Tukey's test. Results: The expression levels of IFN-$\gamma$ and TIMP-2 showed an increasing tendency in Groups 2 and 3 when compared to Group 1. On the other hand, the expression of IL-4 was highest in Group 1. Conclusions: The findings suggest that IFN-$\gamma$ and TIMP-2 may be involved in the periodontal inflammation associated with type 2 DM. IL-4 may be involved in the retrogression of the periodontal inflammation associated with type 2 DM.