• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
• /
• 제16권16호
• /
• pp.6813-6823
• /
• 2015

Glioblastoma, also known as glioblastoma multiforme (GBM), is the most aggressive of human brain tumors and has a stunning progression with a mean survival of one year from the date of diagnosis. High cell proliferation, angiogenesis and/or necrosis are histopathological features of this cancer, which has no efficient curative therapy. This aggressiveness is associated with particular heterogeneity of the tumor featuring multiple genetic and epigenetic alterations, but also with implications of aberrant signaling driven by growth factors. The transforming growth factor ${\beta}$ ($TGF{\beta}$) superfamily is a large group of structurally related proteins including $TGF{\beta}$ subfamily members Nodal, Activin, Lefty, bone morphogenetic proteins (BMPs) and growth and differentiation factor (GDF). It is involved in important biological functions including morphogenesis, embryonic development, adult stem cell differentiation, immune regulation, wound healing and inflammation. This superfamily is also considered to impact on cancer biology including that of GBM, with various effects depending on the member. The $TGF{\beta}$ subfamily, in particular, is overexpressed in some GBM types which exhibit aggressive phenotypes. This subfamily impairs anti-cancer immune responses in several ways, including immune cells inhibition and major histocompatibility (MHC) class I and II abolishment. It promotes GBM angiogenesis by inducing angiogenic factors such as vascular endothelial growth factor (VEGF), plasminogen activator inhibitor (PAI-I) and insulinlike growth factor-binding protein 7 (IGFBP7), contributes to GBM progression by inducing metalloproteinases (MMPs), "pro-neoplastic" integrins (${\alpha}v{\beta}3$, ${\alpha}5{\beta}1$) and GBM initiating cells (GICs) as well as inducing a GBM mesenchymal phenotype. Equally, Nodal promotes GICs, induces cancer metabolic switch and supports GBM cell proliferation, but is negatively regulated by Lefty. Activin promotes GBM cell proliferation while GDF yields immune-escape function. On the other hand, BMPs target GICS and induce differentiation and sensitivity to chemotherapy. This multifaceted involvement of this superfamily in GBM necessitates different strategies in anti-cancer therapy. While suppressing the $TGF{\beta}$ subfamily yields advantageous results, enhancing BMPs production is also beneficial.

• International Journal of Oral Biology
• /
• 제36권4호
• /
• pp.173-178
• /
• 2011

Tumor necrosis factor alpha ($TNF{\alpha}$) is a multifunctional cytokine that is elevated in inflammatory diseases such as atherosclerosis, diabetes and rheumatoid arthritis. Recent evidence has suggested that ${\beta}2$ adrenergic receptor (${\beta}2AR$) activation in osteoblasts suppresses osteogenic activity. In the present study, we explored whether $TNF{\alpha}$ modulates ${\beta}AR$ expression in osteoblastic cells and whether this regulation is associated with the inhibition of osteoblast differentiation by $TNF{\alpha}$. In the experiments, we used C2C12 cells, MC3T3-E1 cells and primary cultured mouse bone marrow stromal cells. Among the three subtypes of ${\beta}AR$, ${\beta}2$ and ${\beta}3AR$ were found in our analysis to be upregulated by $TNF{\alpha}$. Moreover, isoproterenol-induced cAMP production was observed to be significantly enhanced in $TNF{\alpha}$-primed C2C12 cells, indicating that $TNF{\alpha}$ enhances ${\beta}2AR$ signaling in osteoblasts. $TNF{\alpha}$ was further found in C2C12 cells to suppress bone morphogenetic protein 2-induced alkaline phosphatase (ALP) activity and the expression of osteogenic marker genes including Runx2, ALP and osteocalcin. Propranolol, a ${\beta}2AR$ antagonist, attenuated this $TNF{\alpha}$ suppression of osteogenic differentiation. $TNF{\alpha}$ increased the expression of receptor activator of NF-${\kappa}B$ ligand (RANKL), an essential osteoclastogenic factor, in C2C12 cells which was again blocked by propranolol. In summary, our data show that $TNF{\alpha}$ increases ${\beta}2AR$ expression in osteoblasts and that a blockade of ${\beta}2AR$ attenuates the suppression of osteogenic differentiation and stimulation of RANKL expression by $TNF{\alpha}$. These findings imply that a crosstalk between $TNF{\alpha}$ and ${\beta}2AR$ signaling pathways might occur in osteoblasts to modulate their function.

• Clinical Nutrition Research
• /
• 제12권3호
• /
• pp.199-217
• /
• 2023

People with higher genetic predisposition to obesity are more susceptible to cardiovascular diseases (CVDs) and healthy plant-based foods may be associated with reduced risks of obesity and other metabolic markers. We investigated whether healthy plant-foods-rich dietary patterns might have inverse associations with cardiometabolic risk factors in participants at genetically elevated risk of obesity. For this cross-sectional study, 377 obese and overweight women were chosen from health centers in Tehran, Iran. We calculated a healthy plant-based diet index (h-PDI) in which healthy plant foods received positive scores, and unhealthy plant and animal foods received reversed scores. A genetic risk score (GRS) was developed based on 3 polymorphisms. The interaction between GRS and h-PDI on cardiometabolic traits was analyzed using a generalized linear model (GLM). We found significant interactions between GRS and h-PDI on body mass index (BMI) (p = 0.02), body fat mass (p = 0.04), and waist circumference (p = 0.056). There were significant gene-diet interactions for healthful plant-derived diets and BMI-GRS on high-sensitivity C-reactive protein (p = 0.03), aspartate aminotransferase (p = 0.04), alanine transaminase (p = 0.05), insulin (p = 0.04), and plasminogen activator inhibitor 1 (p = 0.002). Adherence to h-PDI was more strongly related to decreased levels of the aforementioned markers among participants in the second or top tertile of GRS than those with low GRS. These results highlight that following a plant-based dietary pattern considering genetics appears to be a protective factor against the risks of cardiometabolic abnormalities.

• 대한치과교정학회지
• /
• 제34권1호
• /
• pp.71-81
• /
• 2004

치아의 맹출 과정과 치간이개로 유도된 치아 및 치조골의 흡수 과정에서 치주인대 세포와 치주인대 단백질의 기능을 알아보기 위하여, 발육 중인 흰쥐를 치근 형성 전, 치근 형성 시작과 치근 형성 및 맹출 시기로 구분하여 조직 표본을 제작하고, 또한 성 장 중인 흰쥐를 2주간 치간 이개시켜 조직표본을 제작하였다. 치주인대 섬유모세포에서 특이적으로 발현되며 치주인대의 분화와 성숙에 관여하는 PDLs22단백질과 치아와 치조골의 파괴와 흡수를 조절하는 것으로 알려진 RANKL과 OPG의 발현을 면역 조직화학적으로 연구하였다. PDLs22 단백질은 치근 형성이 시작되면서부터 치낭세포와 골모세포에서 발현되어, 치아가 맹출하는 과정에서도 그 발현이 계속 유지되었으나, 치간이개에 의하여 치주인대가 개조되는 부위에서는 발현이 감소하였다. RANKL은 치근형성 과정에서는 미약한 발현을 나타내었으나, 치아가 맹출하면서 발현이 증대되었으며, 치간이개에 의한 치근과 치조골 흡수과정에서는 치주인대세포, 골모세포, 치수세포 및 파치세포에서 발현이 증대되었다. OPG는 치근이 형성되는 시기에는 강한 발현을 보였으나, 치아가 맹출하면서 발현이 현저히 감소하였고, 치아와 치조골의 흡수가 진행됨에 따라서 발현이 다소 감소하였다.

• 생명과학회지
• /
• 제30권11호
• /
• pp.983-989
• /
• 2020

파골세포에 의한 뼈의 재흡수와 조골세포에 의한 뼈 형성의 균형은 뼈 건강에 매우 중요한 요소이다. 따라서 이들의 불균형은 골다공증, 골연화증 및 골석화증과 같은 다양한 골 질환을 유발할 수 있다. 특히 파골세포의 기능이 비정상적으로 항진된 경우 골 파괴가 증가되어 골다공증이 야기되며 이런 현상은 류마티스 관절염 같은 염증성 질환의 골 소실과 밀접한 연관이 있다. 그러나 현재 사용중인 골 흡수 억제제는 장기간 사용시 부작용이 보고되고 있어 천연물 소재를 기반으로한 새로운 골 흡수 억제제 개발이 요구되고 있다. 따라서 본 연구에서는 갈색거저리 유충 에탄올 추출물이 RANKL에 의해 유도되는 파골세포 분화에 미치는 영향을 확인하고 그 작용기작을 구명하고자 하였다. 갈색거저리 유충 에탄올 추출물이 파골세포 분화에 미치는 영향을 조사하기 위하여 RAW264.7 세포에 RANKL을 단독 처리 및 추출물과 함께 5일간 처리한 후 TRAP 활성을 비교하였다. 그 결과 RANKL에 의해 증가한 파골세포 분화는 갈색거저리 유충 추출물 2 mg/ml 농도까지 세포독성 없이 농도 의존적으로 감소하는 것을 확인할 수 있었다. 또한 갈색거저리 추출물이 TRAP, NFATc1 및 CtsK와 같은 파골세포 분화마커 유전자 및 단백질 발현량에 미치는 변화를 확인한 결과, RANKL 처리에 의해 현저히 증가한 이들 유전자가 갈색거저리 추출물에 의해 현저하게 감소하는 것을 확인하였다. 또한 갈색거저리 추출물의 파골세포 분화 억제작용기작을 확인한 결과 mitogen activated protein kinases (MAPKs)중 p38의 신호 전달 억제 기작을 통하여 파골세포 분화가 억제됨을 확인 할 수 있었다. 이러한 결과로 보아 갈색거저리 유충 에탄올 추출물 및 그 생리활성 물질들은 골다공증과 같은 골 질환 치료 및 예방을 위한 잠재적 기능성 소재로 사용될 수 있음을 확인하였다.

• Journal of Applied Biological Chemistry
• /
• 제59권3호
• /
• pp.179-188
• /
• 2016

본 연구의 목적은 증숙 및 발효과정을 거친 천마추출물이 LPS로 유도된 간 손상에 미치는 효능을 평가하고자 하였다. 증숙 횟수 및 발효균을 달리한 25가지 시료 중 DPPH와 ABTS 라디칼 소거능을 측정하여 생 천마(GR0F0)와 6회 증숙한 후, Saccharomyces cerevisiae균으로 발효한 GR6F4간의 비교실험이 가능할 것으로 사료되었다. 마우스는 6마리씩 4그룹(정상군, 대조군, GR0F0 투여군, GR6F4투여군)으로 나누어 실험을 진행하였다. LPS를 투여하기 전, 각 시료를 200 mg/kg/day로 8일간 경구 투여하였으며, 간 손상을 유발하기 위하여 LPS를 20 mg/kg로 복강투여하였다. 혈액에서 AST, ALT를 측정한 결과, 대조군에서 그 수치가 증가하였고, GR6F4군에서 감소하였을 뿐 아니라, 혈액 및 간에서 측정한 ROS 수치 또한 유의하게 감소하였다. 간조직에서 AP-1, COX-2, TNF-${\alpha}$와 INOS를 측정한 결과, GR0F0 또한 감소하였으나, 증숙 및 발효과정을 거친 GR6F4군에서 더욱 큰 효과를 보이는 것을 확인하였다. 이러한 결과들은 GR6F4의 뛰어난 항산화 및 항염증 효과를 증명하며, 그러므로 증숙 및 발효과정을 거친 천마는 간 손상에 보호효과가 있다고 보여진다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
• /
• 제45권4호
• /
• pp.846-860
• /
• 1998

연구배경: 내독소는 생체 내에서 단구와 내피세포에 강한 자극을 주나 호중구, 림프구, 호염기구, 섬유모세포 등 여러 세포에도 자극효과가 있어 염증반응이 시작된다. 그중 대식세포는 내독소의 자극을 받아 활성화되면 interleukin-1 (IL-1), IL-6, tumor necrosis factor-alpha (TNF-$\alpha$)를 분비하여 조직손상을 일으킨다. 내독소의 작용기전은 CD14 의존성 경로와 비의존성 경로의 두 개로 나뉘어진다. 체내로 들어온 내독소는 혈청 내에서 내독소 운반에 관여하는 LPS-binding protein(LBP)과 결합하여 혈중내에서 세포와 결합되거나 조직으로 이동되어 조직내 세포와 결합하게 된다. 그러나 고농도의 LPS는 CD14항원에 비의존적으로 대식세포를 자극 할 수 있는 것으로 알려져 있다. 현재까지 LPS자극에 의한 대식세포의 CD14 항원 의존성 IL-1, IL-6, TNF-$\alpha$의 형성과정은 많이 밝혀져 있으나, 내독소에 의한 TGF-$\beta$의 형성 여부는 밝혀져 있지 않으며, CD14 항원 비의존성으로 IL-1, IL-6, TNF-$\alpha$ TGF-$\beta$가 형성되는 과정도 별로 밝혀져 있지 않다. 본 연구에서는 혈청이 없는 상태 (LBP가 없는 상태)에서, 즉 LPS 자극시 LBP-CD14 비의존성으로 말초혈액단핵구에서 형성된 proinflammatory cytokines인 IL-1, IL-6, TNF-$\alpha$과 섬유화 cytokine인 TGF-$\beta$의 생성유무를 규명하고자 하였다. 방 법: 정상인의 헤파린 처리된 말초혈액정맥혈을 비중 1.077의 Ficoll-Hypaque 용액 위에 중첩시킨 후 500g에서 30분간 원심분리하여 말초혈액단핵구를 얻었다. 분리된 말초혈액단핵구를 우태아혈청이 없는 RPMI에 부유시킨 후 $37^{\circ}C$, 5% $CO_2$ 보온기에서 0.1 ${\mu}g$, 1 ${\mu}g$, 10 ${\mu}g$, 100 ${\mu}g/ML$의 LPS와 1, 2, 4, 8, 12, 24, 48 시간 혼합 배양 후 상층액을 분리하여 IL-6, TNF-$\alpha$, TGF-$\beta$의 측정 cytokines의 양을 bioassay로 측정하였다. 세포층은 slide에 고정시킨 후 단 클론 항체를 이용한 이중 면역조직화학염색법과 RNA probe를 이용한 in situ hybridization에 이용하였다. 결 과: 실험사약내 내독소 존재 여부에 대한 검증결과 내독소 함유량은 10 ng/mL 이하로 되어 있어 본 실험에서는 10 ng/mL 이상의 농도로 실험을 하였기 때문에 오염된 내독소는 실험에 영향이 없었을 것으로 사료되었다. 말초혈액단핵구에서 LPS 자극에 의하여 IL-6는 1시간째부터 형성되기 시작하였으며 96 시간까지 지속적으로 상승하였고 LPS용량의존성으로 형성됨을 알 수 있었다. TNF-$\alpha$는 LPS 자극 4시간째부터 상승하기 시작하여 시간이 갈수록 생성양은 증가하며 72 시간째까지 지속적으로 형성되었다. TGF-$\beta$형성도 LPS 용량에 의존성을 보이며 8시간째 일차로 TGF-$\beta$의 형성이 증가 한 후 12 시간째는 오히려 감소하였다가 시간이 지남에 따라 다시 증가하여 2차로 96 시간에 최대 형성을 보였다. 각각 cytokine의 24시간째 생성양은 IL-6의 경우 $1{\times}10^5/mL$의 말초혈액단핵구에서 10 ${\mu}g/mL$의 LPS에 의해서 19.8 ng 이 생성되었고 LPS 자극이 없는 상태의 자연생성능도 3.2 ng이었으며, $1{\times}10^6/mL$의 말초혈액단핵구에 의해서 자연 생성양은 증가하여 24시간째에 0.38 ng/mL, 10명/mL의 농도에서 24시간째 4.1 ng/mL의 TNF-$\alpha$의 생성능을 보였다. TGF-$\beta$의 경우 $2{\times}10^6/mL$의 말초혈액단핵구에 의하여 34.4 pg/mL가 생성되었고 자연생성능은 5.2 pg/mL의 생성농을 보였다. 말초혈액단핵구의 IL-1$\beta$, IL-6, TNF-$\alpha$, TGF-$\beta$ 단백과 m-RNA 발현 IL-1$\beta$, IL-6, TNF-$\alpha$단백은 주로 단구세포에서, TGF-$\beta$ 단백은 단구세포와 림프구에서 발현되었으며, CD14항원 발현과는 상관이 없었다. TNF-$\alpha$, IL-1$\beta$, IL-6, TGF-$\beta$ m-RNA 양성세포는 주로 세포질이 풍부한 것으로 보아 단구세포로 사료되었다. TGF-$\beta$의 경우 단구세포외에도 세포질이 적은 림프구에서도 약하게 양성반응을 보여 링프구에서도 분비될 가능성을 보여 주었다. 결 론: 내독소로 말초혈액 단핵구를 자극시 IL-6, TNF-$\alpha$는 조기에 분비되기 시작하며 TGF-$\beta$는 후기에 분비되기 시작하여 96시간까지 지속적으로 분비된다. 주 분비세포는 IL-1$\beta$, IL-6, TNF-$\alpha$의 경우 단구세포가 되며 TGF-$\beta$도 단구세포가 주세포가 되나 림프구도 분비에 관여한다.