섬유모세포성장인자-23(fibroblast growth factor 23, FGF23)은 뼈를 형성하는 세포에서 주로 생성되지만 그 작용은 신장에서 이루어진다. FGF23은 신장의 나트륨-인산염 공동수송체(Na-phosphate cotransporter)를 억제하여 인산염 재흡수를 감소시킨다. 이렇게 함으로써 인산염 항상성을 조절하는 작용과는 별개로 이것은 in vivo에서 뼈 형성을 억제하는 것으로 알려져 있다. 두개골 조골세포를 이용한 연구에서도 FGF23은 조골세포의 발달, 즉 분화 및 기질의 광화(mineralization)에 악영향을 미쳤다. 본 연구는 FGF23이 골수 유래 간엽줄기세포에서 조골세포로의 발달에 있어서도 유사한 영향을 줄 것인지를 조사한 것이다. 간엽줄기세포주인 D1 세포를 β-glycerophosphate, ascorbic acid, dexamethazone이 포함된 조골배(osteogenic medium)에 배양하여 alkaline phosphatase (Alp) 염색으로 분화를, Alizarin red 염색과 기질의 칼슘 함량의 분석을 통해 광화를 평가하였다. 분화 촉진 유전자인 Runx2, osteocalcin, Alp와 광화 억제 유전자인 Enpp1, Ank의 발현은 RT-PCR로 분석하였다. D1 세포의 증식과 조골세포로의 분화는 생리학적 농도를 훨씬 초과하는 FGF23의 농도에 의해서도 달라지지 않았다. FGF23 처치 1주, 2주, 3주 후 Alizarin red 염색에 의한 광화 정도의 평가에서도 대조군과 실험군의 차이는 발견되지 않았다. 그러나 두 군 모두 시간이 경과함에 따라 광화는 증가되었다. 기질에 침착된 칼슘의 양 또한 차이가 없었다. 분화 촉진 유전자와 광화 억제 유전자의 발현도 양 군 간에 다르지 않았다. 이러한 부정적인(negative) 결과는 FGF23에 의한 세포 내 신호전달의 장애가 아님이 Erk 인산화로 확인되었다. 이상의 결과로 미루어 두개골의 조골세포와 달리 FGF23은 간엽줄기세포에서 조골세포로의 분화와 광화에는 영향을 미치지 않을 것으로 사료된다.
Vocal fold scar disrupts structure of lamina propria and causes significant change in vocal fold tissue biomechanics, resulting in a range of voice problems that often significantly compromise patient quality of life. Although several therapeutic management have been offered in an attempt to improve vocal fold scar, the ideal treatment has not yet been found. Recently, several tissue engineering technique for vocal fold scar using growth factors, several cells, and scaffolds have been described in tissue culture and animal models. Several growth factors such as hepatocyte growth factor, basic fibroblast growth factor, and transforming growth factor beta 3 for therapy and prevention of vocal fold scar have been studied. Cell types to regenerate vocal folds in scarring tissue have been introduced autologous or scarred vocal fold fibroblast and adult mesenchymal stem cells. Decellularized organ matrix and several hyaluronic acid materials have used as scaffolds for vocal fold scar.
Fibroblast growth factor (FGF)-2 is one of the most effective growth factors to increase the growth rate of mesenchymal stem cells (MSCs). Previously, we reported that low dose of FGF-2 (1 ng/ml) induced proliferation of bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BMSCs) through AKT and ERK activation resulting in reduction of autophagy and senescence, but not at a high dose. In this study, we investigated the effects of high dose FGF-2 (10 ng/ml) on proliferation, autophagy and senescence of BMSCs for long term cultures (i.e., 2 months). FGF-2 increased the growth rate of BMSCs in a dose dependent manner for a short term (3 days), while during long term cultures (2 months), population doubling time was increased and accumulated cell number was lower than control in BMSCs when cultured with 10 ng/ml of FGF-2. 10 ng/ml of FGF-2 induced immediate de-phosphorylation of ERK1/2, expression of LC3-II, and increase of senescence associated ${\beta}$-galactosidase (SA-${\beta}$-Gal, senescence marker) expression. In conclusion, we showed that 10 ng/ml of FGF-2 was inadequate for ex vivo expansion of BMSCs because 10 ng/ml of FGF-2 induced growth retardation via ERK1/2 de-phosphorylation and induction of autophagy and senescence in BMSCs.
Basic fibroblast growth factor (bFGF) plays an important role in angiogenesis. However, the underlying mechanisms are not clear. $Mg^{2+}$ is the most abundant intracellular divalent cation in the body and plays critical roles in many cell functions. We investigated the effect of bFGF on the intracellular $Mg^{2+}$ concentration ($[Mg^{2+}]_i$) in human umbilical vein endothelial cells (HUVECs). bFGF increased ($[Mg^{2+}]_i$) in a dose-dependent manner, independent of extracellular $Mg^{2+}$. This bFGF-induced $[Mg^{2+}]_i$ increase was blocked by tyrosine kinase inhibitors (tyrphostin A-23 and genistein), phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K) inhibitors (wortmannin and LY294002) and a phospholipase $C{\gamma}$ ($PLC{\gamma}$) inhibitor (U73122). In contrast, mitogen-activated protein kinase inhibitors (SB202190 and PD98059) did not affect the bFGF-induced $[Mg^{2+}]_i$ increase. These results suggest that bFGF increases the $[Mg^{2+}]_i$ from the intracellular $Mg^{2+}$ stores through the tyrosine kinase/PI3K/$PLC{\gamma}$-dependent signaling pathways.
목적: 본 연구에서는 나노방출제어시스템을 이용하여 trichloroacetic acid (TCA) 및 epidermal growth factor (EGF)를 인간치은섬유아세포에 적용하였을 때, 나타나는 액틴 세포골격과 관련된 유전자 발현의 변화 양상을 확인하고자 하였다. 재료 및 방법: TCA와 EGF가 조절방출될 수 있도록 만들어진 나노방출제어시스템을 이용하였다. 인간치은섬유아세포에 TCA만 적용된 군(EXP1), TCA와 EGF가 적용된 군(EXP2), 대조군(CON)의 3가지 군으로 나누어 48시간 배양하였다. Real-time PCR을 이용하여 액틴 세포골격과 관련된 유전자 26개의 발현 양상을 분석하였다. 피어슨상관관계분석을 통해 유전자들의 상관관계와 영향요인을 확인하였다. 결과: 액틴 세포골격과 관련된 유전자 26개 중 23개가 EXP1과 EXP2에서 상향조절되었고, 이 중 14개는 EXP1에 비하여 EXP2에서 유의미한 발현량 증가를 보였다. LPAR1은 EXP1에서만 하향조절되었고, GNA13은 EXP2에서만 상향조절되었고, F2R은 EXP2에서만 하향조절되었다. 액틴 단백질의 유전자 발현에 대하여 Rac1관련 유전자 중 3개와 CDC42가 가장 큰 영향요인으로 확인되었다. 결론: 인간치은섬유아세포의 액틴 세포골격 관련 유전자들은 나노방출제어시스템을 통하여 조절 방출된 TCA와 EGF에 의해 대부분 상향조절되었다.
Objective: This study aimed to determine the protective efficacy of Buddha's Temple (BT) extract against tert-butyl hydroperoxide (t-BHP)-induced oxidative stress in Gallus gallus chicken embryo fibroblast cell line (DF-1) and its effects on the cell lipid metabolism. Methods: In this experimental study, Gallus gallus DF-1 fibroblast cells were pretreated with BT 10-7 for 24 hours, followed by their six-hour exposure to t-BHP (100 μM). Water-soluble tetrazolium salt-8 (WST-8) assays were performed, and the growth curve was computed. The intracellular gene expression changes caused by BT extract were confirmed through quantitative polymerase chain reaction (qPCR). Flow cytometry, oil red O staining experiment, and thin-layer chromatography were performed for the detection of intracellular metabolic mechanism changes. Results: The WST-8 assay results showed that the BT pretreatment of Gallus gallus DF-1 fibroblast cell increased their cell survival rate by 1.08%±0.04%, decreased the reactive oxygen species (ROS) level by 0.93%±0.12% even after exposure to oxidants, and stabilized mitochondrial activity by 1.37%±0.36%. In addition, qPCR results confirmed that the gene expression levels of tumor necrosis factor α (TNFα), TIR domain-containing adapter inducing IFN-beta (TICAM1), and glucose-regulated protein 78 (GRP78) were regulated, which contributed to cell stabilization. Thin-layer chromatography and oil red O analyses showed a clear decrease in the contents of lipid metabolites such as triacylglycerol and free fatty acids. Conclusion: In this study, we confirmed that the examined BT extract exerted selective protective effects on Gallus gallus DF-1 fibroblast cells against cell damage caused by t-BHP, which is a strong oxidative inducer. Furthermore, we established that this extract significantly reduced the intracellular ROS accumulation due to oxidative stress, which contributes to an increase in poultry production and higher incomes.
인유 초유로부터 지방을 제거하여 skim milk을 얻었다. 이것을 ultrafiltration을 한 후 gel filtration을 거쳐 EGF fraction 을 획득하였으며, 이를 SDS-PAGE로 확인하였다. hish performance liquid chromatography(HPLC)에 의해 EGF fraction을 분석한 결과, standard EGF 분석과 비교했을 때 31.545분대와 유사한 31.185분대에 peak가 나타난 것을 인하였다. 분리한 fraction 중 EGF 함유량을 측정하기 위해 immunoassay를 실시한 결과 건조중량 10 mg/mL 중에 약 10ng의 EGF가 포함되어 있는 것으로 측정되었다. SDS- PAGE후 실시한 western blot을 통하여 분리한 분획의 분리도를 확인하였다. 세포성장에 미치는 영향을 살펴본 결과, fibroblast cell인 BALB/3T3의 경우에는 건조중량 1 mg/mL 농도의 fraction 처리후 약 95%의 성장률을 보였으며, epithelial cell 인 IEC-6의 경우에는 약 71%의 성장률을 보였다.
간, 췌장 및 지방 조직에서 많은 수준으로 합성되는 섬유 아세포 성장 인자 21(FGF21)은 FGF19과 FGF23와 함께 FGF 패밀리의 비정형 구성원에 속해 있다. FGF21은 발현 조직에 따라 endo/paracrine특징을 보여주며, 포도당 대사 및 에너지 항상성을 포함하는 많은 종류의 대사 경로를 조절하고 있다. 생리학적 조건 하에서 많은 종류의 스트레스가 조직 별 FGF21의 합성을 유도한다고 알려져 있고, 이렇게 증가한 FGF21은 위와 같은 스트레스에 적응하거나 방어하기 위한 세포 내 기전을 활성화 시키게 된다. 이 과정에서 peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPARγ) 및 peroxisome proliferator-activated receptor alpha (PPARα)가 지방 및 간 조직에서 FGF21의 발현을 조절하는 대표적인 전사 조절자로 알려져 있다. 지난 10년간의 연구를 통해 약리학적 FGF21 투여는 체중을 감소시키고 비만 마우스 및 2 형 당뇨병 환자에서 인슐린 감수성 및 지단백질 프로파일을 개선시키는 것으로 보고되었고, 이를 바탕으로 FGF21은 제 2 형 당뇨병, 비만 및 비 알콜 성 지방간 질환(NAFLD)의 치료제로서 큰 주목을 받아 왔다. 그러나 조직 별 상이한 FGF21 발현의 역설적 조건 및 생리 약학적 기능의 차이로 인해 FGF21의 이해는 여전히 부족한 수준에 있다. 따라서 본 총설을 통해 FGF21의 조직 특정 기능 및 해당 동작 메커니즘을 포함한 이전 연구들에서 발생하였던 흥미로운 문제를 논의하고, FGF21 아날로그를 이용한 임상 시험의 현 상황을 요약하고자 한다.
Kostopoulou, Eirini;Gil, Andrea Paola Rojas;Spiliotis, Bessie E.
Annals of Pediatric Endocrinology and Metabolism
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제23권4호
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pp.204-209
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2018
Purpose: Growth hormone transduction defect (GHTD) is characterized by severe short stature, impaired STAT3 (signal transducer and activator of transcription-3) phosphorylation and overexpression of the cytokine inducible SH2 containing protein (CIS) and p21/CIP1/WAF1. To investigate the role of p21/CIP1/WAF1 in the negative regulation of the growth hormone (GH)/GH receptor and Epidermal Growth Factor (EGF)/EGF Receptor pathways in GHTD. Methods: Fibroblast cultures were developed from gingival biopsies of 1 GHTD patient and 1 control. The protein expression and the cellular localization of p21/CIP1/WAF1 was studied by Western immunoblotting and immunofluorescence, respectively: at the basal state and after induction with $200-{\mu}g/L$ human GH (hGH) (GH200), either with or without siRNA CIS (siCIS); at the basal state and after inductions with $200-{\mu}g/L$ hGH (GH200), $1,000-{\mu}g/L$ hGH (GH1000) or 50-ng/mL EGF. Results: After GH200/siCIS, the protein expression and nuclear localization of p21 were reduced in the patient. After successful induction of GH signaling (control, GH200; patient, GH1000), the protein expression and nuclear localization of p21 were reduced. After induction with EGF, p21 translocated to the cytoplasm in the control, whereas in the GHTD patient it remained located in the nucleus. Conclusion: In the GHTD fibroblasts, when CIS is reduced, either after siCIS or after a higher dose of hGH (GH1000), p21's antiproliferative effect (nuclear localization) is also reduced and GH signaling is activated. There also appears to be a positive relationship between the 2 inhibitors of GH signaling, CIS and p21. Finally, in GHTD, p21 seems to participate in the regulation of both the GH and EGF/EGFR pathways, depending upon its cellular location.
Weight gain is defined as the increase in body weight, increasing the prevalence of obesity, and results in metabolic diseases. Weight gain was reportedly caused by the interaction between the obesogenic environmental factors and individual metabolic factors. Sociodemographic and environmental factors (demographic factors, lifestyle/behavioral factors, food/nutritional factors, socioeconomic factors), drug-related secondary causes (some of the corticosteroids, antihyperglycemics, antihypertensives, antidepressants, etc.), and metabolic factors (aging and hormonal changes, menopause and decreased sex hormones, decreased adipocyte degradation, decreased fibroblast growth factor 21, central sympathetic nervous system hyperactivity, decreased sympathetic-adrenomedullary system activity) are significant factors related to weight gain. It is crucial to prevent weight gain and maintain an ideal weight, but studies on the risk factors of weight gain are insufficient. Therefore, this study evaluated the factors associated with weight gain to find strategies for preventing unnecessary weight gain.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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