Poncirus trifoliata fruit (PTF) affects the digestive and cardiovascular systems, and kidney function. The authors studied the effects of ethyl acetate (EtOAc) extract of PTF on the activities of osteoblasts and in an animal model. The main compounds of the EtOAc extract, naringin and poncirin have been confirmed by HPLC and NMR analysis. Effects of osteoblastic differentiation were measured by alkaline phosphatase (ALP) activity, osteopontin (OPN) protein expression and osteoprotegerin (OPG) mRNA expression in MC3T3-E1 cells. Also, osteoclast differentiation was measured by multinucleated cells (MNCs) formation through tartrate resistance acid phosphatase (TRAP)-positive staining. Bone mineral density (BMD) was measured before and after treatment with EtOAc extract of PTF in prednisolone-induced osteoporotic mice. Dexamethasone (DEX) decreased OPN and OPG expression level in MC3T3-E1 cells and ALP activity was decreased by DEX dose-dependently. EtOAc extract of PTF recovered the levels of ALP activity, and the expression of OPN and OPG in MC3T3-E1 cells treated with DEX. In osteoclast differentiation, multinucleated TRAP-positive cell formation was significantly suppressed by the EtOAc extract of PTF. Total body BMD was restored by EtOAc extract of PTF in prednisolone-induced osteoporotic mice. In conclusion, EtOAc extract of PTF recovered DEX-mediated deteriorations in osteoblastic and osteoclastic functions, and increased BMD in glucocorticoid-induced osteoporosis.
Objectives: The effects of bone morphogenetic protein-2 (BMP-2) and enamel matrix derivative (EMD) respectively with mineral trioxide aggregate (MTA) on hard tissue regeneration have been investigated in previous studies. This study aimed to compare the osteogenic effects of MTA/BMP-2 and MTA/EMD treatment in MC3T3-E1 cells. Materials and Methods: MC3T3-E1 cells were treated with MTA (ProRoot, Dentsply), BMP-2 (R&D Systems), EMD (Emdogain, Straumann) separately and MTA/BMP-2 or MTA/EMD combination. Mineralization was evaluated by staining the calcium deposits with alkaline phosphatase (ALP, Sigma-Aldrich) and Alizarin red (Sigma-Aldrich). The effects on the osteoblast differentiation were evaluated by the expressions of osteogenic markers, including ALP, bone sialoprotein (BSP), osteocalcin (OCN), osteopontin (OPN) and osteonectin (OSN), as determined by reverse-transcription polymerase chain reaction analysis (RT-PCR, AccuPower PCR, Bioneer). Results: Mineralization increased in the BMP-2 and MTA/BMP-2 groups and increased to a lesser extent in the MTA/EMD group but appeared to decrease in the MTA-only group based on Alizarin red staining. ALP expression largely decreased in the EMD and MTA/EMD groups based on ALP staining. In the MTA/BMP-2 group, mRNA expression of OPN on day 3 and BSP and OCN on day 7 significantly increased. In the MTA/EMD group, OSN and OCN gene expression significantly increased on day 7, whereas ALP expression decreased on days 3 and 7 (p < 0.05). Conclusions: These results suggest the MTA/BMP-2 combination promoted more rapid differentiation in MC3T3-E1 cells than did MTA/EMD during the early mineralization period.
Park, Sung-Jae;Bae, Sang-Bum;Kim, Su-Kyoung;Eom, Tae-Gwan;Song, Seung-Il
Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
/
v.37
no.3
/
pp.214-224
/
2011
Objective: This study examined the potential of the in vitro osteogenesis of microtopographically modified surfaces, RBM (resorbable blasting media) surfaces, which generate hydroxyapatite grit-blasting. Methods: RBM surfaces were modified hydroxyapatite grit-blasting to produce microtopographically modified surfaces and the surface morphology, roughness or elements were examined. To investigate the potential of the in vitro osteogenesis, the osteoblastic cell adhesion, proliferation, and differentiation were examined using the human osteoblast-like cell line, MG-63 cells. Osteoblastic cell proliferation was examined as a function of time. In addition, osteoblastic cell differentiation was verified using four different methods of an ALP activity assay, a mineralization assay using alizarin red-s staining, and gene expression of osteoblastic differentiation marker using RT-PCR or ELISA. Results: Osteoblastic cell adhesion, proliferation and ALP activity was elevated on the RBM surfaces compared to the machined group. The cells exhibited a high level of gene expression of the osteoblastic differentiation makers (osteonectin, type I collagen, Runx-2, osterix). imilar data was represented in the ELISA produced similar results in that the RBM surface increased the level of osteocalcin, osteopontin, TGF-beta1 and PGE2 secretion, which was known to stimulate the osteogenesis. Moreover, alizarin red-s staining revealed significantly more mineralized nodules on the RBM surfaces than the machined discs. Conclusion: RBM surfaces modified with hydroxyapatite grit-blasting stimulate the in vitro osteogenesis of MG-63 cells and may accelerate bone formation and increase bone-implant contact.
PURPOSE. This study focused on in vitro cell differentiation and surface characteristics in a magnesium coated titanium surface implanted on using a plasma ion source. MATERIALS AND METHODS. 40 commercially made pure titanium discs were prepared to produce Ti oxide machined surface (M) and Mg-incorporated Ti oxide machined surface (MM). Surface properties were analyzed using a scanning electron microscopy (SEM). On each surface, alkaline phosphatase (ALP) activity, alizarin red S staining for mineralization of MC3T3-E1 cells, and quantitative analysis of osteoblastic gene expression, were evaluated. Actin ring formation assay and gene expression analysis of TRAP and GAPDH performing RT-PCR were performed to characterize osteoclast differentiation on mouse bone marrow-derived macrophages (BMMs). RESULTS. MM showed similar surface morphology and surface roughness with M, but was slightly smoother after ion implantation at the micron scale. M was more hydrophobic than MM. No significant difference between surfaces on ALP activity at 7 and 14 days were observed. Real-time PCR analyses showed similar levels of mRNA expression of the osteoblast phenotype genes; osteopontin (OPN), osteocalcin (OCN), bone sialoprotein (BSP), and collagen 1 (Col 1) in cell grown on MM at 7, 14 and 21 days. Alizarin red S staining at 21 days showed no significant difference. BMMs differentiation increased in M and MM. Actin ring formation assay and gene expression analysis of TRAP showed osteoclast differentiation to be more active on MM. CONCLUSION. Both M and MM have a good effect on osteoblastic cell differentiation, but MM may speed the bone remodeling process by activating on osteoclast differentiation.
Lee, Jeongkun;Lee, Yeong Hun;Jin, Heewon;Lee, Seohyun;Kim, Chi Hyun
Journal of Biomedical Engineering Research
/
v.39
no.4
/
pp.168-174
/
2018
Adipocytes affect obesity through the regulation of lipid metabolism. Physical loading is an important regulator of fat tissue. There are ongoing in vitro studies inducing mechanotransduction on 3T3-L1 preadipocytes with mechanical stimulus in order to treat obesity by inhibiting adipogenesis and provoking cell death. In this study, our goal was to suggest a new therapy for obesity by investigating whether fluid shear stress (FSS) changes transcription factors on 3T3-L1 related with adipogenesis and cell death. FSS loading was applied to 3T3-L1 preadipocytes at 1Pa and 1Hz. After loading, bright field images were taken and an immunofluorescence assay was conducted to observe actin stress fiber formation. Western blot analysis was conducted to identify the activation of the ERK pathway as well as the adipogenic factors, which including C/EBPs and $PPAR{\gamma}$. The expression of osteopontin, a protein related to inflammation in adipose tissue, and cell death related factors, Bax, Bcl-2, and Beclin, were also measured. Results showed that FSS stimulated the formation of actin stress fibers in 3T3-L1 and also that the activation of C/EBPs decreased significantly when compared with the control group. $PPAR{\gamma}$ activation in the 2 hour FSS group was lower than the 1 hour FSS group, which implied that the results were time dependent. Additionally, there were no differences in the expression of cell death factors after FSS loading. In summary, similar to other fibroblasts, the formation of actin stress fibers induced by mechanotransduction may affect the differentiation of 3T3-L1, leading to inhibition of adipogenesis and inflammation.
Objective. To investigate the effects of the hypoxia inducible factor-1 (HIF-1) activation-mimicking agent cobalt chloride ($CoCl_2$) on the osteogenic differentiation of human mesenchymal stem cells (hMSCs) and elucidate the underlying molecular mechanisms. Study design. The dose and exposure periods for $CoCl_2$ in hMSCs were optimized by cell viability assays. After confirmation of $CoCl_2$-induced HIF-$1{\alpha}$ and vascular endothelial growth factor expression in these cells by RT-PCR, the effects of temporary preconditioning with $CoCl_2$ on hMSC osteogenic differentiation were evaluated by RT-PCR analysis of osteogenic gene expression, an alkaline phosphatase (ALP) activity assay and by alizarin red S staining. Results. Variable $CoCl_2$ dosages (up to $500{\mu}M$) and exposure times (up to 7 days) on hMSC had little effect on hMSC survival. After $CoCl_2$ treatment of hMSCs at $100{\mu}M$ for 24 or 48 hours, followed by culture in osteogenic differentiating media, several osteogenic markers such as Runx-2, osteocalcin and osteopontin, bone sialoprotein mRNA expression level were found to be up-regulated. Moreover, ALP activity was increased in these treated cells in which an accelerated osteogenic capacity was also verified by alizarin red S staining. Conclusions. The osteogenic differentiation potential of hMSCs could be preserved and even enhanced by $CoCl_2$ treatment.
Purpose: Various bone graft materials have been used for periodontal tissue regeneration. Demineralized freeze-dried bone allograft (DFDBA) is a widely used bone substitute. The current widespread use of DFDBA is based on its potential osteoinductive ability. Due to the lack of verifiable data, the purpose of this study was to assess the osteoinductive activity of different DFDBAs in vitro. Methods: Sarcoma osteogenic (SaOS-2) cells (human osteoblast-like cells) were exposed to 8 mg/mL and 16 mg/mL concentrations of three commercial types of DFDBA: Osseo+, AlloOss, and Cenobone. The effect of these materials on cell proliferation was determined using the 3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5-diphenyltetrazolium bromide assay. The osteoinductive ability was evaluated using alizarin red staining, and the results were confirmed by evaluating osteogenic gene expression using reverse transcription polymerase chain reaction (RT-PCR). Results: In the SaOS-2 cells, an 8 mg/mL concentration of Osseo+ and Cenobone significantly increased cell proliferation in 48 hours after exposure (P<0.001); however, in these two bone materials, the proliferation of cells was significantly decreased after 48 hours of exposure with a 16 mg/mL concentration (P<0.001). The alizarin red staining results demonstrated that the 16 mg/mL concentration of all three tested DFDBA induced complete morphologic differentiation and mineralized nodule production of the SaOS-2 cells. The RT-PCR results revealed osteopontin gene expression at a 16 mg/mL concentration of all three test groups, but not at an 8 mg/mL concentration. Conclusions: These commercial types of DFDBA are capable of decreasing proliferation and increasing osteogenic differentiation of the SaOS-2 cell line and have osteoinductive activity in vitro.
Shin, Hyun-Jun;Lee, Woo-Teak;Park, Suk-Hoon;Lee, Sun-Hwa;Park, Jung-Ho;Yoon, Yong-San;Shin, Jennifer H.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
/
v.33
no.7
/
pp.629-636
/
2009
Mechanical stimulation is known to play a vital role on the differentiation of mesenchymal stem cells (MSCs) to pre-osteoblasts. In this research, we developed a tensile cell stimulator, composed of a DC motor-driven actuator and LVDT sensor for measuring linear displacement, to study the effects of tensile stress on osteogenic differentiation of MSCs. First, we demonstrated the reliability of this device by showing the uniform strain field in the silicon substrate. Secondly, we investigated the effects of tensile stretching on osteogenic differentiation. We imposed a pre-set cyclic strain at a fixed frequency on cell monolayer cultured on a flexible silicon substrate while varying its amplitude and duration. 60 min of resting period was allowed between 30 min of cyclic stretching and this cycle is repeated up to 7 days. Under the combined stimulation with osteogenic media and mechanical stretching, the osteogenic markers such as alkaline phosphatase (ALP), osterix, and osteopontin began to get expressed as early as 4 days of stimulation, which is much shorter than what is typically required for osteogenic media induced differentiation. Moreover, different markers were induced at different magnitudes of the applied strains. Lastly, for the case of ALP, we observed the antagonistic effects of osteogenic media when combined with mechanical stretching.
Background & Object : The differentiation of osteoblasts controlled by various growth factors and matrix proteins expression in bone. The aim of this study was to identify the Astragalus membranaceus that may induce the osteogenic activity in human osteoblast-like SaOS-2 cells. Methods : The osteogenic activity of Astragalus membranaceus were evaluated by WST-8 assay, ALP activity, RT-PCR analysis of VEGF, OCN, OPN, Col I mRNA, and ELISA or colorimetric analysis, and mineralization by Alizarin red staining in SaOS-2 cells. Results : Astragalus membranaceus had no effect on viability of osteoblastic cells, and dose dependently increased alkaline phosphatase (ALP) activity. Astragalus membranaceus markedly increased mRNA expression for vascular endothelial growth factor (VEGF), osteocalcin (OCN), osteopontin (OPN), and type I collagen (Col 1) in SaOS-2 cells. Extracellular accumulation of proteins such as VEGF, and Col I was increased in a dose-dependent manner. Also, Astragalus membranaceus significantly induced mineralization in the culture of SaOS-2 cells. Conclusion : This study showed that Astragalus membranaceus not affect on viability, but it enhanced ALP activity, VEGF, bone matrix proteins such as OCN, OPN and Col I, and mineralization in SaOS-2 cells. These results propose that Astragalus membranaceus plays an important role in osteoblastic bone formation, and possibly lead to the development of bone-forming drug.
Extracellular matrix component is degraded by enzymes of thematrix metalloproteinases(MMPs). MMPs are produced by both hemopoietic and structural cells. Increased activity of MMP-3 in periodontium is strongly associated with inflammatory periodontal disease. The purpose of the present study was to estimate the effect of BMP-7 on regeneration of periodontium. The optical density was measured by microwell plate reader at 450 nm.The difference of the optical density and the relative activity ofMMP-3 according to the concentration were statistically analyzed by one way ANOVA. The results were as follows: 1. Tetracycline-HCl showed the tendency to inhibit the activity of MMP-3 at the concentration lower than $25{\mu}g/ml$. 2. Doxycycline-HCl inhibited significantly the activity of MMP-3 at the concentration lower than $100{\mu}g/ml$. 3 . Minocycline-HCl inhibited the activity of MMP-3 at the concentration in the range of 10 to 200${\mu}g/ml$. Within the limit of the present study, the above results suggested that bone morphogenetic protein-7 may play a important role in development of periodontium.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.