• Journal of Yeungnam Medical Science
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• 제24권2호
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• pp.262-274
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• 2007

AdBMP-2와 AdBMP-7을 형질도입 시킨 사람 섬유아세포와 사람 골수기질세포를 면역결핍 생쥐의 척추 옆 근육으로 주입하여 척추 유합을 유도한 결과, AdBMP-7/BMSC가 AdBMP-2/BMSC 또는 AdBMP-7/HuFb와 AdBMP-2/HuFb 보다 골 형성능이 우수하였으며, 척추 유합을 잘 유도하였음을 확인하였다.

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

• Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
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• 제34권4호
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• pp.412-418
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• 2008

Bone morphogenetic proteins (BMPs) in combination with stem cells gain more significance for their use in bone tissue engineering. The mesenchymal stem cell can be differentiated into osteoblast by the treatment of BMP. The aim of this study is to characterize the osteogenic differentiation process of adult stem cells derived from buccal fat pad according to BMP-2 within culture media and decide the appropriate concentration of BMP-2 to facilitate osteogenesis. The authors procured the stem cell from buccal fat pad and analyzed for presence of stem cell by flow cytomety against CD-34, CD-105 and STRO-1. The buccal fat derived stem cells (BFDC) were treated by application of the different concentration with BMP-2 of 0, 10, 50, 100 and 200ng/ml, respectively. And their ability to differentiate into osteogenic pathway were checked by alkaline phosphatase(ALP) staining, Alizarin red staining and RT-PCR for osteocalcin(OC) gene expression at 7, 14 and 21day of culture. Flow cytometric analysis and biochemical assays demonstrated that BFDC might be a distinguished stem cells, and mineralization was accompanied in proportion to BMP-2 concentration. However, with 100ng/ml concentration of BMP-2, the BFDC demonstrated most efficient staining pattern of ALP and Alizarin red. The feasibility of the osteogenic differentiation in the group of both 50ng/ml and 200ng/ml of BMP-2 showed similar activity and relatively weaker than that of 100ng/ml. These results suggest that the BMP-2 stimulate osteogenesis by BFDC effectively and that bone induction might be controlled through negative regulatory feedback in higher concentration.

• 대한소아치과학회지
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• 제30권2호
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• pp.217-228
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• 2003

뇌와 두개골의 조화로운 성장 발육은 성장 중인 두개골과 이 뼈들을 연결하는 두개봉합부들 그리고 발육중인 뇌사이의 일련의 상호작용에 의해 이루어진다. 두개봉합부의 조기융합으로 알려진 craniosynostosis는 이러한 상호균형적인 관계가 파괴될 때 야기될 수 있다. Bone morphogenetic protein의 하나인 Bmp2는 골 각각의 형태와 골격의 상대적인 비례성을 조절하는데 관여하고 있으며, Bmp의 하부 유전자로 알려져 있는 Msx2 homeobox 유전자의 돌연변이는 Boston-type craniosynostosis를 야기한다 이와 함께 Dlx5 homozygote mutant mouse의 표현형은 두개골 골화의 지연을 포함한 다양한 두개안면의 이상을 나타낸다. 이러한 사실들은 Bmp2, Msx2, Dlx5 유전자들이 두개봉합부의 형태발생과정에 중요하게 작용할 수 있음을 시사하고 있다. Mouse 두개봉합부의 초기형태발생과정에 위 유전자들의 기능을 알아보기 위해, 태생기 동안의 시상봉합부에서의 Bmp2, Msx2, Dlx5 유전자들의 발현양상을 in situ hybridization 방법을 이용하여 분석하였다. Bmp2 mRNA는 osteogenic front에서 강하게 발현되었으며, parietal bone의 골막에서도 관찰되었다. Msx2 mRNA는 시상봉합부의 미분화 간엽조직에서 강하게 발현되었으며, osteogenie front 및 dura mater에서도 관찰되었다. Dlx5 mRNA는 osteogenic front와 parietal bone에서 강하게 발현되었다. 두개봉합부에서의 Bmp signaling의 역할을 알아보기 위해 태생 15.5일 mouse의 두개골을 이용하여 in vitro 실험을 시행하였다. Bmp2-soaked beads를 osteogenic fronts에 올려놓고 48시간 기관배양한 결과 BSA 대조군에 비해 Bmp2 beads 주위 조직의 두께와 세포수가 증가하였으며 Msx2와 Dlx5 유전자들의 발현을 유도하였다. 그러나 FGF2 beads주위로는 이들 유전자들의 발현이 관찰되지 않았다. 이러한 결과들을 종합해 볼 때, Bmp2 유전자는 두개골 성장과 두개봉합부의 초기 형태발생을 조절하는데 중요한 역할을 담당하고 있으며, Bmp signaling은 Msx2, Dlx5 유전자들을 조절함으로써 두개골의 골화와 두개봉합부의 유지에 관여하고 있음을 제시해 주고 있다.

• 대한치과보철학회지
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• 제49권3호
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• pp.254-262
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• 2011

연구 목적: 기존의 기계절삭 가공된 티타늄 표면에 생체활성 유기물질이 코팅된 생체 활성 임플란트에 관한연구가 최근에 많이 이루어지고 있다. 이러한 생체 활성 임플란트는 임플란트 자체에 골치유 및 골형성 효과를 부여할 수 있다. 본 연구의 목적은 생체 활성 임플란트 표면에 대한 연구 동향을 분석함으로써, 표면처리 기술 개발의 현황과 향후 발전 전망에 대해서 알아보고자 하였다. 연구 재료 및 방법: 본 문헌 분석 연구는 'Web of Science (http://isiknowledge.com, Thomson Scientific)'를 통해 SCI (science citation index) 등재 논문들을 기반으로 분석하였다. 주제별로 연구비중을 비교하기 위해서, 임플란트 표면 코팅에 사용되는 생체활성 유기물들로 키워드를 선정하고 각 키워드로 대표되는 리서치 그룹을 선정하여 각 그룹들의 연구 동향을 분석하였다. 또한 키워드별로 동물실험 동향을 분석하여 상용화 가능성에 대해서도 고찰하였다. 결과: 연구의 비중은 콜라겐, 피브로넥틴, 골형성단백질, RGD (Arg-Gly-Asp) 순으로 나타났으며, 콜라겐을 이용한 연구가 40%로 가장 많은 연구가 이루어지고 있었다. 네가지 주제 모두 시간의 경과에 따라 연구횟수가 증가하는 양상을 보였으며, 특히 RGD에 관한 연구횟수가 가장 급격하게 증가하였다. 콜라겐 대표 리서치 그룹의 연구 동향을 분석하였을 때, 콜라겐은 단독 사용보다는 다른 생체활성 유기물 및 무기물과의 병용 처치에 관해 주로 연구가 되고 있었으며, 특히 세포외기질인 콘드로이틴 설패이트와의 병용 처치에 관한 연구가 가장 많이 이루어지고 있는 것으로 나타났다. 골형성단백질의 대표 리서치 그룹들에서는 rhBMP-2 (recombinant human bone morphogenetic protein-2)에 관한 연구가 주로 이루어지고 있었다. 동물실험에 관한 연구 동향 분석 결과 콜라겐은 차폐막 혹은 약물 전달 매체로서 주로 사용되고 있었고, 골형성단백질은 치조골이식술 혹은 임플란트 표면 코팅에 대한 효과가 연구되고 있었다. 결론: 연구 결과를 주제별로 분석하였을 때 주제별로 일관성 있는 결과를 얻기 어려웠으며, 보다 나은 결과를 얻기 위한 기계적 표면처리와 여러 세포외기질, 성장인자 등의 생체물질의 최상의 조합을 찾기 위한 노력이 진행중이었다. 연구가 초기단계에 머물고 있기 때문에 상용화에 이르기까지는 많은 시간과 노력이 필요할 것이다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
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• 제35권2호
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• pp.511-524
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• 2005

The regeneration of lost periodontal tissue is a major goal of therapy. Periodontal ligament cell(PDL) is a specialized connective tissue that connects cementum and alveolar bone to maintain and support teeth in situ and preserve tissue homoeostasis. Bone morphogenetic proteins(BMPs) have shown much potential in the reconstruction of the periodontum by stimulate new bone and new cementum formation. Limitiations of BMP administration to periodontal lesions is high dose delivery, BMP transient biological activity, and low bioavailability of factors at the wound site. Gene delivery method can be alternative treatment strategy to deliver BMPs to periodontal tissue. The purpose of this study is to investigate efficiency of BMP-2 gene delivery with cell-based therapy using PDL cells. PDL cell were transduced with adenoviruses encoding either BMP-2 or Lac-Z gene. To evaluate osteogenic activity of expressed BMP-2 on PDL cells, we investigated secreted BMP-2, cellular activity, ALPase, produced mineralized nodules. To evaluate collagen scaffold as carrier for transduced cell delivery, we examined morphology and secreted BMP-2 of transducd PDL cells on it. BMP-2 transducd PDL cells produced higher levels of BMP-2, ALPase, mineralized nodules than non transduced cells. Cellular activity of transduced cells was showed similar activity to non transduced cells. Transduce cells attached on collagen scaffold secreted BMP-2 at 7day and was showed similar morphology to non transduced cells. These results demonstrated that transduced PDL cells produced biologically active BMP-2 and collagen scaffold could be carrier of transducd cells.

• Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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• 제29권6호
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• pp.467-473
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• 2007

이 실험은 이식재로 Deproteinated Bovine Bone Powder (DBBP)를 사용하였을 때와 골 이식재를 사용하지 않고 단순히 Absorbable Gelatin Sponge(AGS)만을 사용하였을 때의 BMP4와 BMP6의 상대적인 발현량을 real-time RT-PCR을 이용하여 비교해 보기 위한 것으로 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. BMP4의 경우 처음 1일째와 3일째의 경우 DBBP군과 AGS군 모두 일정하게 증가하였으나 5일째 AGS군에서 감소하다가 7일째 다시 증가하였으며 9일째 다시 감소하였다. DBBP군에서는 7일까지 계속하여 증가하다가 9일째 감소하였다. DBBP군이 AGS군에 비해 발현의 양이 많은 경우가 많았지만 유의성은 없었다 (p>0.05). 2 BMP6의 경우 처음 1일째와 3일째의 경우 DBBP군과 AGS군 모두 일정하게 증가하였으나 5일째 AGS군에서 감소하다가 7일째 다시 증가하였으며 9일째 다시 감소하였다. DBBP군에서는 7일까지 계속하여 증가하다가 9일째 감소하였다. AGS군이 DBBP군에 비해 발현의 양이 많은 경우가 많았지만 유의성은 없었다 (p>0.05). 3. 두 군간에 동일시기에 BMP발현이 유의할 만한 차이를 보이지 않는 것은 DBBP와 AGS 모두 space retainer로서 작용을 하여 혈병중의 BMP발현의 양상이 비슷하기 때문으로 여겨진다. 4. 따라서 DBBP가 AGS에 비해 초기 골재생에 크게 유리한 점은 없는 것으로 여겨지며 초기 골 형성에서 BMP의 발현은 이식재의 종류가 아니라 물리적인 carrier로서의 작용이 더 중요한 것으로 여겨진다.

• 대한소아치과학회지
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• 제28권2호
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• pp.238-246
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• 2001

본 실험은 탁월한 골유도능으로 관심의 대상이 되고 있는 BMP의 세포내 신호 전달자로 알려진 Smad 1과 Smad 5가 조골세포 초기 분화표지인자인 ALP 유전자의 발현에 미치는 영향 및 그 조절기전을 알아보고자 하였다. BMP 처리 없이도 Smad에 의해 ALP가 발현되는가를 알아보기 위해 Smad 1과 Smad 5가 각각 stably transfection된 C2C12 세포를 3일간 배양후 histochemical assay를 하였고, Smad 1과 Smad 5의 expression vector와 ALP promoter vector를 transient co-transfection한 후 ALP promoter activity를 측정하였다. Smad에 의한 BMP의 효과를 알아보기 위해서 100ng/ml의 BMP-2를 처리한 군과 처리하지 않은 군으로 나누어 세포를 배양한후 ALP 유전자의 발현을 northern blot analysis로 확인 하였다. Smad가 ALP 유전자의 발현을 직접적으로 조절하는가를 알아보기 위해서는 단백질 합성억제제인 cycloheximide를 전처리하여 ALP 유전자의 발현을 northern blot analysis하였다. 이상의 실험결과 다음과 같은 결론을 얻었다. $\cdot$ Smad 1과 Smad 5가 과발현된 세포에서는 BMP 처리없이도 ALP가 발현된다. $\cdot$ Smad 1과 Smad 5가 과발현된 세포에서 BMP 처리후 ALP 발현 증가율이 대조군 보다 현저히 높게 나타나 Smad가 BMP 효과를 증가시킨다는 것을 알 수 있다. $\cdot$ Smad는 새로운 단백질의 합성을 통해 ALP 유전자를 발현시킨다.