• BMB Reports
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• 제55권4호
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• pp.175-180
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• 2022

Peptides are gaining substantial attention as therapeutics for human diseases. However, they have limitations such as low bioavailability and poor pharmacokinetics. Periostin, a matricellular protein, can stimulate the repair of ischemic tissues by promoting angiogenesis. We have previously reported that a novel angiogenic peptide (amino acids 142-151) is responsible for the pro-angiogenic activity of periostin. To improve the in vivo delivery efficiency of periostin peptide (PP), we used proteins self-assembled into a hollow cage-like structure as a drug delivery nanoplatform in the present study. The periostin peptide was genetically inserted into lumazine synthase (isolated from Aquifex aeolicus) consisting of 60 identical subunits with an icosahedral capsid architecture. The periostin peptide-bearing lumazine synthase protein cage nanoparticle with 60 periostin peptides multivalently displayed was expressed in Escherichia coli and purified to homogeneity. Next, we examined angiogenic activities of this periostin peptide-bearing lumazine synthase protein cage nanoparticle. AaLS-periostin peptide (AaLS-PP), but not AaLS, promoted migration, proliferation, and tube formation of human endothelial colony-forming cells in vitro. Intramuscular injection of PP and AaLS-PP increased blood perfusion and attenuated severe limb loss in the ischemic hindlimb. However, AaLS did not increase blood perfusion or alleviate tissue necrosis. Moreover, in vivo administration of AaLS-PP, but not AaLS, stimulated angiogenesis in the ischemic hindlimb. These results suggest that AaLS is a highly useful nanoplatform for delivering pro-angiogenic peptides such as PP.

• Journal of Microbiology and Biotechnology
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• 제32권4호
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• pp.522-530
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• 2022

In this study we aimed to develop novel ZnO-NP/chitosan/β-glycerophosphate (ZnO-NP/CS/β-GP) antibacterial hydrogels for biomedical applications. According to the mass fraction ratio of ZnO-NPs to chitosan, mixtures of 1, 3, and 5% ZnO-NPs/CS/β-GP were prepared. Using the test-tube inversion method, scanning electron microscopy and Fourier-transform infrared spectroscopy, the influence of ZnO-NPs on gelation time, chemical composition, and cross-sectional microstructures were evaluated. Adding ZnO-NPs significantly improved the hydrogel's antibacterial activity as determined by bacteriostatic zone and colony counting. The hydrogel's bacteriostatic mechanism was investigated using live/dead fluorescent staining and scanning electron microscopy. In addition, crystal violet staining and MTT assay demonstrated that ZnO-NPs/CS/β-GP exhibited good antibacterial activity in inhibiting the formation of biofilms and eradicating existing biofilms. CCK-8 and live/dead cell staining methods revealed that the cell viability of gingival fibroblasts (L929) cocultured with hydrogel in each group was above 90% after 24, 48, and 72 h. These results suggest that ZnO-NPs improve the temperature sensitivity and bacteriostatic performance of chitosan/β-glycerophosphate (CS/β-GP), which could be injected into the periodontal pocket in solution form and quickly transformed into hydrogel adhesion on the gingiva, allowing for a straightforward and convenient procedure. In conclusion, ZnO-NP/CS/β-GP thermosensitive hydrogels could be expected to be utilized as adjuvant drugs for clinical prevention and treatment of peri-implant inflammation.

• Journal of Ginseng Research
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• 제47권1호
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• pp.133-143
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• 2023

Background: Past studies suggested that ginseng extracts and ginseng-derived molecules exerted significant regulatory effects on skin. However, no reports have described the effects of ginseng-derived nanoparticles (GDNPs) on skin cell proliferation and wound healing. In this study, we investigated whether GDNPs regulate the proliferation of skin cells and promote wound healing in a mouse model. Methods: GDNPs were separated and purified via differential centrifugation and sucrose/D2O gradient ultracentrifugation. GDNP uptake, cell proliferation and cell cycle progression were measured by confocal microscopy, CCK-8 assay and flow cytometry, respectively. Cell migration and angiogenic effects were assessed by the wound scratch assay and tube formation assay, respectively. ELISA was used to detect extracellular matrix secretion. The relevant signaling pathway was confirmed by western blotting. The effects of GDNPs on skin wound healing were assessed by wound observation, HE staining, and western blotting. Results: GDNPs possessed the essential features of exosomes, and they were accumulated by skin cells. Treatment with GDNPs notably enhanced the proliferation of HaCaT, BJ and HUVECs. GDNPs also enhanced the migration in HaCaT cells and HUVECs and angiogenesis in HUVECs. GDNPs increased the secretion of MMP-1, fibronectin-1, elastin-1, and COL1A1 in all three cell lines. GDNPs regulated cell proliferation through the ERK and AKT/ mTOR pathways. Furthermore, GDNPs facilitated skin wound healing and decreased inflammation in a mouse skin wound model. Conclusion: GDNPs can promote skin wound healing through the ERK and AKT/mTOR pathways. GDNPs thus represent an alternative treatment for chronic skin wounds.

• 산업융합연구
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• 제21권8호
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• pp.13-21
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• 2023

본 연구의 목적은 웹 예능의 어떠한 요소가 시청자의 관심 이동에 영향을 미쳤는지 파악하기 위해 TV 예능 프로그램과의 스토리텔링을 비교하고, 이를 통해 웹 예능 스토리텔링의 특징을 파악하는데 목적을 두었다. 이를 위하여 본 연구에서는 웹 예능과 TV 예능 프로그램을 각 한 편씩 선정하여 스토리텔링 분석을 실시하였으며, 스토리텔링은 이미지, 배경, 스토리, 캐릭터로 구분하여 각 항목에 대한 내용을 분석하였다. 분석결과 웹 예능 스토리텔링은 TV 프로그램과 달리 발단에서 위기로 바로 이어지는 구성을 통해 시청자가 콘텐츠에 바로 몰입할 수 있도록 하였으며, 확실한 결말 서사를 통해 짧은 영상 안에서 기승전결이 명확하도록 구성하였다는 특징을 파악하였다. 이러한 연구결과를 통해 향후 생산되는 숏폼 웹 예능 프로그램이 시청자의 몰입을 위한 방안 및 스토리텔링 전략을 파악할 수 있을 것으로 기대한다.

• BMB Reports
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• 제57권5호
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• pp.244-249
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• 2024

Many types of cancer are associated with excessive angiogenesis. Anti-angiogenic treatment is an effective strategy for treating solid cancers. This study aimed to demonstrate the inhibitory effects of (E)-2-methoxy-4-(3-(4-methoxyphenyl) prop-1-en-1-yl) phenol (MMPP) in VEGFA-induced angiogenesis. The results indicated that MMPP effectively suppressed various angiogenic processes, such as cell migration, invasion, tube formation, and sprouting of new vessels in human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) and mouse aortic ring. The inhibitory mechanism of MMPP on angiogenesis involves targeting VEGFR2. MMPP showed high binding affinity for the VEGFR2 ATP-binding domain. Additionally, MMPP improved VEGFR2 thermal stability and inhibited VEGFR2 kinase activity, suppressing the downstream VEGFR2/AKT/ERK pathway. MMPP attenuated the activation and nuclear translocation of NF-κB, and it downregulated NF-κB target genes such as VEGFA, VEGFR2, MMP2, and MMP9. Furthermore, conditioned medium from MMPP-treated breast cancer cells effectively inhibited angiogenesis in endothelial cells. These results suggested that MMPP had great promise as a novel VEGFR2 inhibitor with potent anti-angiogenic properties for cancer treatment via VEGFR2/AKT/ERK/NF-κB signaling pathway.

• International Journal of Oncology
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• 제54권2호
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• pp.753-763
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• 2019

The mutation of isocitrate dehydrogenase (IDH)1 (R132H) and IDH2 (R172K) and the induction of hypoxia in various solid tumors results in alterations in metabolic profiles, including the production of the d- or l-forms of 2-hydroxyglutarate (2HG) from α-ketoglutarate in aerobic metabolism in the tricarboxylic acid (TCA) cycle. However, it is unclear whether the oncometabolite d-2HG increases angiogenesis in endothelial cells. Therefore, in this study, we analyzed the levels of various metabolites, including d-2HG, under hypoxic conditions and in IDH2R172K mutant breast cancer cells by mass spectrometry. We then further evaluated the effects of this metabolite on angiogenesis in breast cancer cells. The results revealed that treatment with d-2HG increased the levels of secreted vascular endothelial growth factor (VEGF) in cancer cells and enhanced endothelial cell proliferation in a concentration-dependent manner. Wound healing and cell migration (examined by Transwell assay) were significantly increased by d-2HG to a level similar to that induced by VEGF. Tube formation was significantly stimulated by d-2HG, and chick chorioallantoic membrane angiogenesis was also enhanced by d-2HG. d-2HG activated VEGF receptor (VEGFR)2 and VEGFR2 downstream signaling, extracellular signal-regulated kinase 1/2, focal adhesion kinase, AKT and matrix metalloproteinase (MMP)2. Taken together, the findings of this study suggested that d-2HG induced angiogenic activity via VEGFR2 signaling and increased MMP2 activity.

• International Journal of Stem Cells
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• 제15권1호
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• pp.95-103
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• 2022

Background and Objectives: In recent years, brain organoid technologies have been the most innovative advance in neural differentiation research. In line with this, we optimized a method to establish cerebral organoids from feeder-free cultured human pluripotent stem cells. In this study, we focused on the consistent and robust production of cerebral organoids comprising neural progenitor cells and neurons. We propose an optimal protocol for cerebral organoid generation that is applicable to both human embryonic stem cells and human induced pluripotent stem cells. Methods and Results: We investigated formation of neuroepithelium, neural tube, and neural folding by observing the morphology of embryoid bodies at each stage during the cerebral organoid differentiation process. Furthermore, we characterized the cerebral organoids via immunocytochemical staining of sectioned organoid samples, which were prepared using a Cryostat and Vibratome. Finally, we established a routine method to generate early cerebral organoids comprising a cortical layer and a neural progenitor zone. Conclusions: We developed an optimized methodology for the generation of cerebral organoids using hESCs and hiPSCs. Using this protocol, consistent and efficient cerebral organoids could be obtained from hiPSCs as well as hESCs. Further, the morphology of brain organoids could be analyzed through 2D monitoring via immunostaining and tissue sectioning, or through 3D monitoring by whole tissue staining after clarification.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제12권1호
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• pp.87-95
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• 2008

만능성 인간 배아줄기세포로부터 확립된 신경줄기세포 또는 신경전구세포는 퇴행성 신경질환 세포치료제로 이용될 수 있는 다양한 종류의 신경세포로 분화 유도될 수 있다. 하지만, 인간 배아줄기세포로부터 신경세포를 생산하기 위한 기술은 아직 많은 장애를 가지고 있다. 인간 배아줄기세포 유래 신경전구세포에서 특징적으로 나타나는 신경관 유사로제트에 대한 이해는 인간 배아줄기세포 신경 분화의 효율을 높이는데 유용한 정보를 제공할 것으로 사료된다. 일반적으로 신경로제트(neural rosette)는 분화 중인 배아체를 부착 배양함으로써 유도하지만, 이 방법은 시간이 걸리고 복잡하다는 단점이 있다. 본 연구에서는 신경로제트가 부착배양을 하지 않고 부유배양으로 형성될 수 있는지 조사하였다. 우선적으로, 배아체 형성 및 신경분화에 인간 배아줄기세포 클럼프(clump) 크기가 영향을 주는지를 조사하였고, 사방 $500\;{\mu}m$ 크기의 인간 배아줄기세포 클럼프가 신경 분화 유도에 가장 효과적임을 확인하였다. 로제트 형성을 유도하기 위해, 사방 $500\;{\mu}m$ 크기의 인간 배아줄기세포 클럼프를 1주일 동안 EB 배양배지에 부유 배양함으로써 균일한 크기의 배아체를 얻은 후, NES 배양 배지에서 부가적으로 $1{\sim}2$주 동안 계속 부유 배양한 결과, $7{\sim}10$일 사이에 신경관 유사 로제트가 형성됨을 확인하였다. 로제트 형성 세포의 신경전구세포로서 특성은 RT-PCR과 면역형광염색법을 이용한 신경전구세포 특이적 마커(vimentivi, nestin, MSI1, MSI2, Sox1, Tuj1) 발현을 통해 확인하였다. 또한, 성장인자를 제외한 NES 배양 배지에서 신경로제트를 $2{\sim}6$주 동안 지속적으로 배양하면 성숙 신경세포로의 말단 분화가 유도됨을 확인하였다. 신경세포 특이적 마커(Tuj1, MAP2, GABA)와 신경아교 특이적 마커($S100{\beta}$, GFAP)는 $2{\sim}3$주 또는 4주 후에 각각 발현이 유도됨을 확인하였고, 희소 돌기아교 특이적 마커(O1과 CNPase)는 $5{\sim}6$주 후에 발현이 증가함을 확인하였다. 본 연구결과는 신경로제트가 부유 배양시스템에서 성공적으로 형성됨을 보여주고 있으며, 이는 인간 배아줄기세포의 신경 분화를 이해하고, 신경전구세포 유도 과정을 단순화하는데 효과적으로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국균학회지
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• 제17권1호
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• pp.1-6
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• 1989

벼 도열병균(稻熱病菌)(Pyricularia oryzae)을 감자 액체배지(液體培地)에서 $27^{\circ}C$, 48시간(時間) 배양(培養)한 후(後), 균사체(菌絲體)에 Driselase, ${\beta}-Glucuronidase$, Cellulase, Macerozyme R-10의 혼합(混合) 효소(酵素) 액(液)을 처리(處理)한 30분후(後)부터 원형질체(原形質體)가 형성(形成)되었다. Race KJ101이 KI315a보다 더 많은 원형질체(原形質體)가 형성(形成)되었다. 2-Mercaptoethanol을 혼합(混合) 효소액(酵素液) 처리전(處理前), 균사체(菌絲體)에 전처리(前處理) 함으로써 3시간(時間) 후부터 줄어들던 대조구(對照區)보다 원형질체(原形質體) 형성량(形成量)을 증가(增加)시킬 수 있있다. 특히 2-Mercaptoethanol 10mM처리(處理)에서는 효소액(酵素液) 처리(處理) 5시간(時間) 후(後)에 최대(最大)의 원형질체(原形質體) 형성량(形成量)을 보였으나 200-mM 처리구(處理區)에서는 오히려 원형질체(原形質體) 형성(形成)을 억제(抑制)하였다. 균사체(菌絲體)로부터 형성(形成)된 원형질체(原形質體)를 $27^{\circ}C$의 액체배지(液體培地)(2.5% yeast extract, 2% dextrose)에서 진탕 배양(培養)하면 5시간(時間) 후(後)부터 크게 세가지 형태(形態)로 재생(再生), 복귀(復歸)되었다. Yeast와 같은 연쇄(連鎖) 사슬형태(形態)로 되거나, 연쇄(連鎖)사슬의 선단부에서 발아관(發芽管)과 유사(類似)한 균사체(菌絲體)가 형성(形成)되거나, 혹은 처음부터 발아관(發芽管)과 같은 균사(菌絲)가 형성(形成)되었다. 삼투압 안정제(安定劑)를 첨가(添加)한 고체(固體) 배지(培地)에 도열병균(稻熱病菌)의 원형질체(原形質體)를 접종(接種)하여 $27^{\circ}C$에서 5일간 배양(培養)하면 정상적(正常的)인 균사체(菌絲體)로 복귀(復歸)되어 균총(菌叢)을 형성(形成)하였다. 이때 사용(使用)한 Mannitol, Sorbitol, KCI, $MgSO_4$ 등의 삼투압 안정제중(安定劑中)에서 0.6M KCI을 감자한천배지(寒天培地)에 첨가(添加)했을 때 33.4%의 가장 높은 복귀율(復歸率)을 보였으나, 물 한천배지(寒天培地)에서는 삼투압 안정제(安定劑)의 종류(種類)와는 관계(關係)없이 원형질체(原形質體)가 정상적(正常的)인 균사체(菌絲體)로 복귀(復歸)하지 못하였다.

• 한국산림과학회지
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• 제79권2호
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• pp.115-126
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• 1990

본(本) 연구(硏究)는 두 지역간(地域間)의 솔잎혹파리에 관한 서로 다른 유충(幼蟲)의 주광성(走光性), 우화율(羽化率), 성비(性比), 그리고 충영형성율(蟲癭形成率)을 찾고자 수행(遂行)하였다. 북쪽에서는 피해(被害)가 가장 심한 구성성분(構城成分)을 남쪽에서는 최초(最初)의 발생지(發生地)였던 무안지역(務安地域)을 선택, 이 두 지역(地域)에서 가져온 유충(幼蟲)을 원광대학교(圓光大學校) 곤충학(昆蟲學) 실험실(實驗室)에 옮겨 월동(越冬)을 시켰다. (1) 우집단간(雨集團間) 성숙유충(成熟幼蟲)의 크기에는 차이(差異)가 인정(認定)되지 않았고, (2) 주광성(走光性)에 있어서는 무안집단(務安集團)이 구성집단(構成集團)보다 높은 조도(照度)와 온도(溫度)에 있어서 더 민감(敏感)한 반응(反應)을 보였다. (3) 우화량(羽化量)에 있어서는 무안집단(務安集團)이 구성집단(構成集團)의 그것에 비해서 3배(倍)가량 높았으며, (4) 우화기간(羽化其間)에도 차이(差異)가 인정(認定)되었다. (5) 충영형성율(蟲癭形成率)은 두 집단간(集團間)에 큰 차이(差異)가 없었다. (6) 성별우화수(性別羽化數)에 있어서는 두 집단(集團) 모두 자충(雌蟲)이 웅충(雄蟲)에 비해서 훨씬 더 높게 나타났다. (7) 솔잎혹파리 기생봉류(寄生蜂類)에 대한 관찰내용(觀察內容)이 설명(說明)되었고, (8) 두 집단(集團)의 이질성(異質性)의 일단(一端)이 밝혀진 것으로 사료(思料)된다.