Hae Ran Lee;Seong-Min Hong;Kyohee Cho;Seon Hyeok Kim;Eunji Ko;Eunyoo Lee;Hyun Jin Kim;Se Yeong Jeon;Seon Gil Do;Sun Yeou Kim
Biomolecules & Therapeutics
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제32권2호
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pp.249-260
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2024
New supplements with preventive effects against skin photodamage are receiving increasing attention. This study evaluated the anti-photoaging effects of salmon nasal cartilage proteoglycan (SPG), acting as a functional material for skin health. We administered SPG to in vitro and in vivo models exposed to ultraviolet B (UVB) radiation and assessed its moisturizing and anti-wrinkle effects on dorsal mouse skin and keratinocytes and dermal fibroblasts cell lines. These results showed that SPG restored the levels of filaggrin, involucrin, and AQP3 in the epidermis of UVB-irradiated dorsal skin and keratinocytes, thereby enhancing the keratinization process and water flow. Additionally, SPG treatment increased the levels of hyaluronan and skin ceramide, the major components of intercellular lipids in the epidermis. Furthermore, SPG treatment significantly increased the levels of collagen and procollagen type 1 by down-regulating matrix metalloproteinase 1, which play a crucial role in skin fibroblasts, in both in vitro and in vivo models. In addition, SPG strongly inhibited mitogen-activated protein kinase (MAPKs) signaling, the including extracellular signal-regulated kinase, c-Jun N-terminal kinase (JNK), and p38. These findings suggest that dietary SPG may be an attractive functional food for preventing UVB-induced photoaging. And this SPG product may provide its best benefit when treating several signs of skin photoaging.
Syndecan-3 is a cell-surface heparan sulfate proteoglycan, which performs a variety of functions during cell adhension process. It is also a coreceptor for growth factor, mediating cell-cell and cell-matrix interaction. Syndecan-3 contains a cytoplasmic domain potentially associated with the cytoskeleton. Syndecan-3 is specifically expressed in neuron cell and has related to neuron cell differentiation and development of actin filament in cell migration. Syndecans each have a unique, central, and variable (V) region in their cytoplasmic domains. And that region of syndecan-3 may modulate the interactions of the conserved C1 regions of the cytoplasmic domains by tyrosine phosphorylation. Cytoplasmic domain of syndecan-3 has been synthesized for NMR structural studies. The solution structure of syndecan-3 cytoplasmic domain has been determined by two-dimensional NMR spectroscopy and simulated-annealing calculation. The cytoplasmic domain of the syndecan proteins has a tendency to form a dimmer conformation with a central cavity, however, that of syndecan-3 demonstrated a monomer conformation with a flexible region near C-terminus. The structural information might add knowledge about the structure-function relationships among syndecan proteins.
연구에서는 굴 패각 추출물이 papain으로 유도된 골관절염 동물 모델에 미치는 영향을 살펴보았다. 8주령의 C57BL/6J 마우스 우측 슬관절강에 papain $6{\mu}L$를 투여하여 골관절염을 유발하였다. 실험군은 각 군당 체중이 고르게 8마리씩 배정하여 총 다섯군으로 분류하였다. 정상군은 우측 슬관절강에 생리식염수 $6{\mu}L$ 주사하고 20일간 1일 1회 생리식염수 0.2 mL씩 경구투여 하였다. 대조군, 약물투여군, 굴 패각 추출물 투여군은 골관절염을 유발 후 각각 생리식염수, diclofenac sodium 2 mg/kg/bw, OSE 100, 200 mg/kg/bw를 20일 동안 매일 1회 정해진 시간에 경구투여 하였다. 실험기간 동안 체중을 측정하였으며, 실험 20일에 부검하여 슬관절의 병리조직학적 관찰, 관절연골 내 proteoglycan 함유율, 골관절염 지수의 변화, 혈액내 TNF-${\alpha}$, IL-$1{\beta}$, IL-6 함량을 측정하였다. 체중은 실험기간 동안 모든 개체 간의 유의적 차이가 없었다. 관절연골 내 proteoglycan 함유율은 DS 및 OSE 투여군이 papain 투여 대조군보다 유의성(P<0.05)있게 높았으며, 특히 OSE-200 투여군은 약물 투여군과 유사한 proteoglycan 함유율을 나타냈다. H&E 염색을 통하여 관찰한 결과, 골관절염이 유발된 마우스에 굴 패각추출물을 경구 투여하였을 때 관절연골의 파괴와 골 침식 등 연골의 변성이 약물 처리군과 유사한 것을 보아 굴 패각 추출물이 골관절염 치료에 효과가 있는 것을 확인할 수 있었다. 병리조직학적으로 골관절염 지수는 DS 및 OSE 투여군이 papain 투여 대조군보다 유의성(P<0.05) 있게 낮았으며, OSE-200 투여군이 OSE-100 투여군보다 낮았다. 혈액 내 TNF-${\alpha}$, IL-$1{\beta}$, IL-6 함량은 papain 투여 대조군이 정상군에 비해 유의적(P<0.05)으로 증가하였으며, DS 및 OSE 투여군은 대조군보다 유의성(P<0.05) 있게 낮았다. 특히 TNF-${\alpha}$ 및 IL-6 함량은 OSE-200 투여군이 약물 투여군과 유사한 감소 효과를 나타내었다. 이와 같은 결과는 굴 패각 추출물이 papain으로 유도된 골관절염에서 연골의 변성을 줄이고 염증을 억제함으로써 골관절염 치료에 효과가 있는 것으로 사료된다. 굴 패각은 탄산칼슘이 풍부하기 때문에 골관절염 개선에 효과가 있는 것으로 사료되나, 굴 패각 추출물 중 어떠한 기능성 물질이 골관절염 개선 효과를 나타내었는지에 대해 향후 심도 있는 연구가 필요하다.
목 적 : 미세변화신증후군은 소아의 원발성 신증후군의 주요 원인질환이다. 미세변화증후군의 정확한 병인기전은 아직까지 알려져 있지 않으나, 최근 $TNF-{\alpha}$가 이 질환의 병인기전과 관련된다는 보고가 있었다. 이에 저자들은 환아의 혈청과 요에서 $TNF-{\alpha}$의 변화를 살펴보고, $TNF-{\alpha}$가 이 질환의 표적세포인 토리 상피세포에 미치는 직접적인 영향을 알아보고자 본 연구를 시행하였다. 방 법 : 2-15세의 미세변화신증후군 환아에게서 혈청과 요에서 $TNF-{\alpha}$치를 측정하였고, 토리 상피세포로 도포된 Millicell system을 사용하여 $TNF-{\alpha}$가 토리 상피세포에 의하여 형성되는 투과성에 미치는 영향을 알아보았다. 또한 $TNF-{\alpha}$가 토리 상피세포에서 생성되어 토리 기저막의 투과성을 결정하는 물질인 heparan sulfate proteoglycan의 유전자 발현과 생성에 미치는 영향을 측정하였다. 결 과 : 미세변화신증후군의 재발시 요중 $TNF-{\alpha}$치 (ng/mg cr)는 $364.4{\pm}51.2$로서 관해와 대조군의 $155.3{\pm}20.8$과 $36.0{\pm}4.5$에 비하여 유의하게 증가되어 있었다 (P<0.05). 그러나 $TNF-{\alpha}$가 토리 상피세포의 투과성 검사와 토리 상피세포의 heparan sulfate proteoglycan의 유전자 발현과 생성에 아무런 영향을 미치지 않았다. 결 론 : $TNF-{\alpha}$는 토리 상피세포에 직접적인 영향을 미치지 않으므로 미세변화신증후군에서의 요중 $TNF-{\alpha}$치의 증가는 질병으로 인한 이차적인 변화일 것으로 생각된다.
전통적인 면역억제제와 면역활동제인 녹용수용추출액(DAA)은 뼈의 재생에 있어서 중요한 역할을 한다고 여겨진다. 녹용약침이 비활성 연골세포의 분화를 야기시킬수 있는 지를 결정하기 위해, 융합된 세포 배양균을 녹용약침과 함께 24, 36, 48, 72, 120 시간동안 먼저 처리하였다. 이러한 처리후에 배양액을 10-10 ~ 10-8M 1,25-(OH)2D3를 포함하는 새로운 배양액으로 바꾸어 세포들을 추가로 24시간동안 배양했다. 앞선 연구에서 더 성숙된 활성연골세포가 이러한 Vit D3 대사산물에 반응한다는 것을 보여주었기 때문에 이러한 두 번째 처리를 선택하였다. 세포성숙에 있어서 녹용약침의 전처리 효과는 ALPase의 특이활동을 측정하는 것으로 확인하였다. 기질 단백질 합성의 변화는 35SO4 결합이 proteoglycan으로의 변화되는것과 collagen 합성을 측정함으로써 증명되었다. 비활성 연골세포가 녹용약침과 함께 120시간동안 전처리되고 다시 1,25-(OH)2D3를 추가한 처치에서 ALPase 특이활동과 collagen 합성이 농도 의존적으로 증가를 일으켰다. 그러나 proteoglycan의 생성에는 영향을 미치지 않았다. 1,25-(OH)2D3와 함께 전처리 된 비활성 연골 세포는 어떠한 전처리도 받지 않았던 비활성 연골세포처럼 반응했다. 이러한 결과는 녹용약침이 직접적으로 비활성 연골 세포를 활성 연골세포로 성숙시키는데 관여한다는 것을 알려준다. 그러므로 녹용약침은 연골내 골화과정에서 연골세포의 성숙을 조절하는데 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다.
Objectives The objective of this study is to investigate the protective effects of Banggi-eum (FangchiYin) on the articular cartilage injuries in rat model of osteoarthritis. Methods Articular cartilage injury was induced by injection of monosodium iodoacetate (MIA) (0.25 mg) into both knee joint cavities of rats. Rats were divided into control group (n=8) and Banggi-eum (FangchiYin) group (n=8), which was taken extracts of Banggi-eum (FangchiYin) by orally for 20 days. At the end of the experiment (20 days after MIA injection), gross and histopathological examinations on the articular structures of knee joints were performed. Proteoglycan (PG) content in articular cartilages was analyzed by safranin O staining method. And also, tumor necrosis factor-${\alpha}$ (TNF-${\alpha}$) and interleukin-$1{\beta}$ (IL-$1{\beta}$) contents in synovial fluid were measured by ELISA method. Results 1. Grossly, the degree of articular cartilage injury in the Banggi-eum (FangchiYin) group was alleviated compared with the control group. 2. PG content in articular cartilage of the Banggi-eum (FangchiYin) group was increased significantly compared with the control group. 3. Histopathologically, osteoarthritic score of the Banggi-eum (FangchiYin) group was decreased significantly compared with the control group. 4. TNF-${\alpha}$ and IL-$1{\beta}$ content in synovial fluid of the Banggi-eum (FangchiYin) group was increased compared with the control group. But there was no significance. Conclusions On the basis of these results, we suggest that Banggi-eum (FangchiYin) have inhibiting effects on the progression of articular cartilage injury in MIA-induced osteoarthritis model.
Objectives : Interleukin-1 (IL-1)${\beta}$ in articular chondrocytes regulates differentiation, apoptosis, and inflammatory responses. It is still controversial, So, we investigated IL- $1{\beta}$ induces chondrocytes dedifferentiation and death. Also, we studied the role of the mitogen-activated protein kinase (MAPK) subtypes on IL-$1{\beta}$-induced dedifferentiation and apoptosis. Methods : To evaluation of dedifferentiation by chemokines of chondrocytes, we assessed such as proteoglycan, collagen, MMP-3 and MMP-13 by RT-PCR analysis. Also, to assess of apoptosis effect by chemokines, we measured annexin V/propidium iodode (PI) and sub G1 cells in chondrocytes by flowcytometric analysis Results : IL-$1{\beta}$ treatment did not affect activation of ERK-1/2, but stimulation of p38 kinase. Inhibition of phospho ERK-1/2 with PD98059 enhanced IL-1b-induced dedifferentiation, and apoptosis up to 13.5%, whereas inhibition of phospho p38 kinase with SB203580 inhibited dedifferentiation, and apoptosis. Conclusions : Our results indicate that SB203580, p38 kinase inhibitor, inhibits IL-$1{\beta}$-induced dedifferentiation, and apoptosis by the inhibition of type II collagen expression and proteoglycan synthesis of rabbit articular chondrocytes.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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