• 한국식품위생안전성학회지
• /
• 제37권5호
• /
• pp.364-371
• /
• 2022

본 연구는 천연물의 효능을 미생물을 이용하여 증가시키거나 새로운 효능을 도출하고자 하는 연구를 통해 Bacillus subtilis CJH 101 및 Bacillus safensis CJH 102 로 발효한 동과 발효물(HR1901-BS, HR1901-BSaf)의 뼈 건강 관련 효능을 평가하였다. 뼈를 형성하는 조골세포의 증식을 비교한 결과, 동과 발효물은 조골세포의 증식을 농도 유의적으로 증가시키는 것으로 나타났으며 조골세포 분화 유도 및 무기질화에 관여하는 ALP 활성을 효과적으로 촉진시켰다. 또한 조골세포 분화를 조절하는 전사 인자인 ALP, OCN, Runx2의 발현이 증가됨을 확인하였다. 뼈를 흡수하는 파골세포의 활성을 확인하기 위해 TRAP 활성을 측정한 결과 동과 발효물은 TRAP 활성을 유의적으로 억제하는 것을 확인하였다. 따라서 동과 발효물(HR1901-BS, HR1901-BSaf)은 조골세포의 활성 증가 및 파골세포의 활성 억제를 통해 골대사에 긍정적인 영향을 미치므로 뼈 대사 및 골다공증 관련 기능성 식품 소재로 활용 가능할 것으로 사료된다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
• /
• 제25권2호
• /
• pp.192-209
• /
• 1995

The purpose of this study was to evaluate drug-loaded biodegradable membranes for guided tissue regeneration(GTR). The membranes were made by coating mesh of polyglycolic acid(PGA) with polylactic acid(PLA) containing 10% flurbiprofen or tetracycline. The thickness of membrane was $150{\pm}30{\mu}m$, and the pore size of surface was about $8{\mu}m$ in diameter. The release of drugs from the membrane was measured in vitro. Cytotoxity test for the membrane was performed by gingival fibroblast cell culture, and the tissue response was observed after implant of membrane into the dorsal skin of the rat for 8 wks. Ability to guided tissue regeneration of membranes were tested by measuring new bone in the calvarial defects(5mm in diameter) of the rat for 5 weeks. The amount of flurbiprofen and tetracycline released from membrane were about 30-60% during 7 days. Minimal cytotoxity was observed in the membrane except 20% drug containing membrane. In histologic finding of rat dorsal skin, many inflammatory cells were observed around e-PTFE, polyglactin 910 and PLAPGA membrane after 1 or 2 weeks. PLA-PGA membrane was perforated by connective tissue after 4 or 6 weeks, and divided as a segment at 8 weeks. In bone regeneration guiding potential test, tetracycline loaded membrane was most effective (p

• Journal of Periodontal and Implant Science
• /
• 제29권4호
• /
• pp.751-765
• /
• 1999

Several growth factors and polypeptidesare not commonly yet used for regenerators of bone tissue or alveolar bone because of the insufficiency of studies on their side effects, genetic engineering for mass production and stability for clinical application. Recently, many natural medicines, which have advantage of less side effects and possibility of long-term use, have been studied for their capacity and effects of anti-bacterial, anti-inflammatory and regenerative potential of periodontal tissues. Olibanum, Myrrha, Phlomis Radix, and Cimicifugae Rhizoma have been traditionally used as a drug for treatment of bone disease in oriental medicine. The objective of this study was to examine the ability of alkaline phosphatase(ALP) synthesis of rat calvarial osteoblast(MC3T3-E1) when several natural medicines were supplemented. MC3T3-E1 cells were cultured with ${\alpha}$-MEM(negative control), dexamethasone(positive control), and each natural medicines for 3 and 5 days. And then ALP synthesis was measured by spectrophotometer for enzyme activity and by naphthol AS-BI staining for morphometry. All of the natural medicines induced higher activity of ALP synthesis than the negative controls. Especially Olibanumind uced the higher activity than the positive controls (p<0.05). In the aspects of culturing time, except Cimicifugae Rhizoma, the natural medicines induced higher activity of ALP synthesis at 5 days than at 3 days (p<0.05). In morphometry, all of the natural medicines showed statistical significance compared to the negative control (p<0.05). Myrrha a n d Phlomis Radix showed larger positively stained area at 5days than at 3 days, whereas the others did not showed the difference between at 5 and at 3 days(p<0.05). These results indicate that several natural medicines have an inducing ability of ALP synthesis in MC3T3-E1 cells.

• Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
• /
• 제33권4호
• /
• pp.293-300
• /
• 2011

Purpose: Substance P is a well known neurotransmitter and has been known to mediate pain. Recently, it has been unveiled that substance P is involved in the recruitment of mesenchymal stem cells to wound sites. The purpose of this study was to exam bone formation when a combination of substance P and silk fibroin was used in a bone defect model. Methods: Twenty rabbits were used and 40 calvarial defects were formed. They were divided as 4 groups (unfilled control, silk only, silk+$10{\mu}g$/ml substance P; Sub10, and silk+$100{\mu}g$/ml substance P; Sub100). All animals were humanely sacrificed 4 or 8 weeks after grafting. The specimens were analyzed by micro-computerized tomography and histological analysis. Results: When compared to the unfilled control to silk only group, there was significant difference in bone mineral density (BMD) and the attenuation coefficient (AC) at 4 weeks ($p$=0.037 and 0.038, respectively). When compared Sub10 group to Sub100 group, there was significant difference in BMD and AC at 8 weeks ($p$=0.004 for all). Residual graft amounts were $52.1{\pm}15.8$%, $15.2{\pm}9.2$% and $9.0{\pm}3.3$% for silk only, Sub10, and Sub100 groups, respectively. When comparing the residual graft amount of silk only to sub10 or sub100, the differences were statistically significant ($p$ <0.001). Conclusion: The silk fibroin scaffold showed higher BMD and AC than the unfilled control. The combination graft with substance P and silk fibroin scaffold showed a faster graft degradation than with a silk fibroin scaffold only.

• 구강회복응용과학지
• /
• 제25권3호
• /
• pp.293-306
• /
• 2009

본 연구에서는 알카리 열처리 티타늄 임플란트상에서 백서 태자 두개관 세포의 생물학적 반응을 알아보고자 하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 알카리 열처리 티타니움 표면에서 Ti-6Al-4V 합금 표면에서보다 세포증식도가 유의하게 높았다 (p<0.01). 면역효소 분석에서 interleukin $(IL)-1{\beta}$와 IL-6의 합성은 배양 시간이 길수록 증가하였다. Herbimycin으로 전처치한 경우에는 세포 배양 7일 째에 IL-6의 합성이 유의하게 억제되었다(p<0.01). 알카리인산 분해 효소 활성은 알카리 열처리 임플란트에서 타이타늄, Ti-6Al-4V 합금 표면에서 보다 유의하게 더 높았다 (p<0.001). 유전자 분석에서 알카리 열처리 임플란트에서 배양된 세포들의 alkaline phosphatase, bone sialoprotein, receptor activated nuclear factor ligand 유전자의 발현이 증가하였다. Herbimycin과 SB203580으로 전처치시 $IL-1{\beta}-induced$ IL-6 유전자의 발현이 감소하였다. 이상의 결과는 알카리 열처리된 티타늄 임플란트가 조골세포의 분화를 자극하고 골개조를 촉진시킴을 시사한다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
• /
• 제34권4호
• /
• pp.733-746
• /
• 2004

Bisphosphonates는 파골세포에 의한 골흡수를 방지하는 물질로 알려져 있으며 임상에서 널리 쓰이고 있다. 그 중 Alendronate는 Aminobisphosphonates의 한 종류로 non-aminobisphosphonates인 etidronate보다 100-1000배 더 강한 효과를 보이는 것으로 알려져 있다. 본 실험의 목적은 백서두개골 결손부의 골재생을 실험모델로 하여 alendronate의 국소투여 효과를 알아보는 것으로 액체의 흡수성과 골전도성이 우수한 것으로 알려진 collagen membrane을 사용하여 결손부 양측에 alendronate와 physiologic saline을 각각 적용하여 1주, 2주, 4주의 조직학적 치유양상, 파골세포활성도, 경도를 평가하였다. 조직학적 치유양상은 1주째 collagen membrane에 의한 염증성 침윤이 나타났으며 2주째부터 골성회복이 관찰되었고 4주째 완전한 골성회복을 보여 각주별 실험군, 대조군 공히 유사한 양상을 보였고 실험에 사용한 $200{\mu}g$의 용량은 조직학적으로 관찰할만한 골재생의 향상을 위해서는 부족한 용량으로 사료되는 바이다. TRAP(+) cell은 1주째 대조군에 비해 실험군에서 유의하게 적은 수를 보였으며(p<0.01) 2주와 4주째는 유의한 차이를 나타내지 않았고 경도측정에서는 2주째 대조군에 비해 실험군에서 유의하게 높은 경도를 보였으며 4주째 유의한 차이를 나타내지 않았다(p<0.05). 이상의 실험에서 alendronate는 골조직 치유과정의 초기에 파골세포의 활성도와 경도에 다소 영향을 미친 것으로 사료되며 향후 골조직 재생을 위한 임상적용에 응용을 위해서는 치유과정을 더욱 향상시킬 수 있는 추가적인 연구가 필요하리라 사료된다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
• /
• 제51권3호
• /
• pp.213-223
• /
• 2021

Purpose: The atmospheric pressure plasma jet (APPJ) has been introduced as an effective disinfection method for titanium surfaces due to their massive radical generation at low temperatures. Helium (He) has been widely applied as a discharge gas in APPJ due to its bactericidal effects and was proven to be effective in our previous study. This study aimed to evaluate the safety and effects of He-APPJ application at both the cell and tissue levels. Methods: Cellular-level responses were examined using human gingival fibroblasts and osteoblasts (MC3T3-E1 cells). He-APPJ was administered to the cells in the experimental group, while the control group received only He-gas treatment. Immediate cell responses and recovery after He-APPJ treatment were examined in both cell groups. The effect of He-APPJ on osteogenic differentiation was evaluated via an alkaline phosphatase activity assay. In vivo, He-APPJ treatment was administered to rat calvarial bone and the adjacent periosteum, and samples were harvested for histological examination. Results: He-APPJ treatment for 5 minutes induced irreversible effects in both human gingival fibroblasts and osteoblasts in vitro. Immediate cell detachment of human gingival fibroblasts and osteoblasts was shown regardless of treatment time. However, the detached areas in the groups treated for 1 or 3 minutes were completely repopulated within 7 days. Alkaline phosphatase activity was not influenced by 1 or 3 minutes of plasma treatment, but was significantly lower in the 5 minute-treated group (P=0.002). In vivo, He-APPJ treatment was administered to rat calvaria and periosteum for 1 or 3 minutes. No pathogenic changes occurred at 7 days after He-APPJ treatment in the He-APPJ-treated group compared to the control group (He gas only). Conclusions: Direct He-APPJ treatment for up to 3 minutes showed no harmful effects at either the cell or tissue level.

• 대한소아치과학회지
• /
• 제26권4호
• /
• pp.652-663
• /
• 1999

두개봉합부의 조기융합으로 알려진 Craniosynostosis는 두개봉합부 주위 조직들 사이의 조화로운 상호작용이 파괴되었을 때 야기될 수 있다. 흥미롭게도 FGF receptor들, 특히 FGFR2의 point mutation은 여러 가지 형태의 craniosynostosis 증후군과 연관되어 있어, FGFR가 두개봉합부를 포함한 두개골 성장발달과정에 중요한 유전자임을 시사하고 있다. Mouse 두개봉합부의 초기형태발생시 FGFR 유전자들의 기능을 알아보기위해, in situ hybridization 방법을 이용하여 FGFR2(BEK) 및 골아세포분화의 초기표지자인 osteopontin이, 태생기(E15-18)에서 출생후(P1-P3)까지, 두개골의 시상봉합부에서의 발현양상을 조사하였다. FGFR2(BEK)은 osteogenic fronts에 강하게 발현되었으며, osteopontin은 parietal bone의 exo-, endocranial부위에서 발현되었으나, parietal bone의 성장가장자리인 osteogenic front에서는 관찰되지 않았다. 두개봉합부에서의 FGF-mediated FGFR signaling의 역할을 좀더 심도깊게 조사하기위해 E15.5 mouse의 두개골을 이용하여 in vitro 실험을 시행하였다. 흥미롭게도 osteogenic fronts 및 시상봉합부의 간엽조직 중앙에 FGF2-soaked beads를 점적하여 36시간 기관배양한 결과, bead주위 조직들의 두께 및 세포수가 증가되었으며, osteogenic fronts 상에 FGF4 beads를 올려놓은 경우, 시상두개봉합부 중앙에 점적된 FGF4 beads나 BSA control beads에 비해, 골성장이 촉진되어 시상두개봉합부의 부분적인 소멸을 관찰할 수 있었다. 이와 더불어 FGF2 beads는 osteopontin 및 Msx1 유전자의 발현을 유도하였다. 이 결과들을 종합해 볼 때, FGF-mediated FGFR signaling이 발육중인 두개골과 두개봉합부에서 세포의 증식과 분화의 균형을 조절하는데 중요한 역할을 담당하고 있음을 시사해주고 있으며, 이 과정중 FGF signaling이 osteopontin 및 Msx1 유전자의 발현을 조절하므로써 막내골성장 및 두개봉합부의 유지기전에 기여할 것으로 사료된다.

• Journal of Periodontal and Implant Science
• /
• 제36권4호
• /
• pp.849-861
• /
• 2006

타이타늄은 기계적 특성이 우수하고 생체적합성이 뛰어나 의료용 장비의 주 재료로 사용되고 있으며 타이타늄 보다 기계적 특성이 더 우수한 타이타늄 합금들(주로 Ti-6Al-4V와 Ti-6Al-7Nb 합금)도 개발되어 치과와 의료용 임플란트로 사용되고 있다. 그러나 타이타늄 합금 성분들 중 알루미늄 (aluminum)과 바나디움(vanadium)은 인체에 노출되면 세포손상과 신경계에 문제를 일으킬 수 있다. 따라서 인체에 독성이 없으면서 기계적 성질과 생체적합성이 우수한 타이타늄 합금의 개발이 필요하다. 최근 인체에 독성이 없는 성분들이 함유된 새로운 ${\beta}$ - 형태의 타이타늄 합금들이 개발되고 있는데, ${\beta}$ - 타이타늄 합금은 그 기계적 성질이 기존의 ${\alpha}+{\beta}$ 타이타늄 합금에 비해 우수하다고 알려져 있다. 최근 새로운 ${\beta}$ - 타이타늄 합금이 전남대학교 부설 타이타늄 연구소에서 개발되었다. 이 연구는 새로 개발된 ${\beta}$ - 타이타늄 합금의 생채 적합성을 세포 증식도, 알카리 인산 분해 효소 활성과 유전자 증폭을 통해 알아보고자 하였다. 그 결과는 다음과 같다; 1. Titanium-6aluminum-4vanadium (Ti-6Al-4V) 합금 표면애서의 세포 증식율은 Titanium-Titanium8Tantalum-3Niobium (Ti-8Ta-3Nb) 합금과 순수 타이타늄 표면에 비해 유의하게 낮았다(p<0.00l). Ti-8Ta-3Nb 합금 표면에서의 증식도는 순수 타이타늄 표면과 유사하였다. 2. Ti-8Ta-3Nb 합금과 순수 타이타늄에서 배양된 세포이 알카리 인산 분해 효소의 활성도는 Ti-6Al-4V 합금에서의 것보다 유의하게 높았다 (p<0.001). 3. 유전자 증폭 분석 결과, Ti-8Ta-3Nb 합금과 순수 타이타늄에서 collagen type I과 bone sialoprotein mRNA 가 유사한 수준으로 발현되었다. 이상의 결과는 생체 적합성 측면에서 Ti-8Ta-3Nb 합금과 순수 타이타늄의 차이가 없음을 보여주며 따라서 Ti-8Ta-3Nb 합금이 의학 및 치의학 영역에서 새로운 임프란트 재료로 사용될 수 있음을 의미한다.

• 대한치과교정학회지
• /
• 제31권6호
• /
• pp.589-600
• /
• 2001

이 연구의 목적은 IGF-I의 골모세포에 대한 직접적 작용효과와 IGF-I이 섬유모세포에 작용된 후 섬유모세포에서 유리된 인자를 포함한 조절 배양액이 골모세포에 어떤 영향을 미치는지에 대해 각각 치주인대 섬유모세포와 치은 섬유모세포를 이용하여 알아본 후, 치조골의 반응을 외적자극과의 사이에서 매개하는 치주인대의 주세포군인 섬유모세포를 통한 IGF-I의 골모세포에 대한 영향을 알아보는 것이다. 이를 위해 치주인대 섬유모세포와 치은 섬유모세포를 6-8주된 백서(Sprague-Dawley rat)에서 채집하고, 골모세포는 태생 21일된 동종백서에서 채집하여 기본배양을 한 후, 각 군을 6군으로 분리하여 $1{\times}10^4$/we11, (1ml/well)세포수로 분주한 골모세포 배양접시에 IGF-I을 1,10,100ng/m1로 각각 농도를 달리하여 그 효과를 알아보았다. 각각의 군은 대조군, IGF-I을 직접 투여한 골모세포 배양군, 치주인대 섬유모세포의 조절배양액을 이용한 골모세포 배양군, IGF-I으로 처리한 치주인대 섬유모세포의 조절배양액을 이용한 골모세포 배양군, 치은 섬유모세포의 조절배양액을 이용한 골모세포 배양군, IGF-I으로 처 리한 치은 섬유모세포의 조절배양액을 이용한 골모세포 배양군이다. 조절배양액은 배양 36시간후(IGF-I 처리후 12시 간 배양 포함) 채집하였고, 마지막으로 IGF-I 및 조절배양액으로 처리한 후에 추가 24시간 배양한 후, Alkaline phoaphatase 활성도, Western blot 을 이용한 BMP발현, MTT를 이용한 세포증식, BCA kit을 이용한 총단백질량 측정, Western blot을 이용한 교원질 합성 계측 및 골결절의 생성을 관찰하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 1 Alkaline phosphatase활성은 10, 100ng/m1의 IGF-I으로 처리한 군과 치주인대 섬유모세포의 조절배양액을 이용한 군, IGF-I으로 처리한 치주인대 섬유모세포의 조절배양액을 이용한 군에서 대조군보다 더 높게 나타났다. 10, 100ng/ml의 IGF-I으로 처리한 치주인대 섬유모세포의 조절배양액을 이용한 실험군에서 유의성 있게 높게 나타났다. 2. 100ng/m1농도의 IGF-I으로 직접 처리한 군에서 골모세포증식이 유의성 있게 증가하였다. 3. 총단백질량은 IGF-I투여와 상관없이 대조군, 실험군 모두 유사하였다. 4. 모든 실험군에서 BMP2,4가 발현되었고, 대조군과 유의한 차이는 없었다. 이상의 결과에서 IGF-I의 투여여부와는 상관없이 치주인대 섬유모세포가 유리하는 물질이 골모세포의 활성을 증가시키는 것으로 나타났으며, IGF-I은 고농도일때만 유의성있게 골모세포 활성을 촉진함을 알 수 있었다. 따라서 이 연구를 통하여 치주인대 섬유모세포가 골모세포활성을 촉진 시키는 작용을 가지고 있음이 확인되었다.