Detection of Matrix Metanoproteinase -1,-2,-3 in pulpal and periapical pathosis

Shin, Su-Jung,Baek, Seung-Ho,Lim, Sung-Sam 대한치과보존학회 2001 Restorative Dentistry & Endodontics Vol.26 No.3

기질금속단백분해효소(matrix metalloproteinase)는 조직의 염증 및 치유과정에서 숙주세포에서 생성, 분비되어 세포외기질(extracellular matrix)의 분해에 작용한다. 다양한 염증반응에 기질금속단백분해효소가 중요한 역할을 하는 것으로 보고되고 있으나 치수 및 치근단 질환에서의 그 역할은 거의 알려져 있지 않은 상태이다. 본 연구에서는 염증이 있는 사람의 치수 및 치근단 조직을 채취하여 Enzymeimmunoassay 및 면역조직화학적 검색을 통해 제1형, 2형, 3형 기질금속단백분해효소의 수준 및 그 분포를 측정하여 치수 및 치근단 병소에서 이 효소의 작용을 알아보는 것을 목적으로 한다. 방법 연구재료는 근관치료를 위해 서울 대학교 병원 치과 진료부 보존과에 내원한 환자를 대상으로 34개의 치아에서 통상의 근관치료 중 발수한 치수조직과 치근단 수술중 얻은 치근단 병소(n=10)를 이용하였다. 치수는 발수 전에 임상진단을 통해 금성치수염(n=12), 만성 치수염(n=12), 정상 치수(n=10)로 구분하고 정상치수로 진단된 것을 대조군으로 설정하였다. 채취된 표본은 둘로 나누어 절반은 30분 이내에 5㎛ 두께로 동결절단을 시행하여 조직표본을 제작하였고 deep freezer에 보관하였다가 헤마톡실린-에오신 염색 및 면역조직화학적 검색을 시행하였다. 나머지 조직은 ELISA를 위해 액체 질소에 보관하였다. ELISA를 시행하기전 표본의 단백질 정량을 시행하여 모든 표본의 단백질 양을 50㎎/㎕로 일치시키고 Amershm 사의 ELISA kit를 사용하여 제1형, 2형, 3형의 기질 금속단백분해효소의 양을 측정하였으며 그 결과를 Mann-Whitney U test를 사용하여 각 군간의 통계학적 유의성을 검증하였다. 결과 1.ELISA의 결과 제1형 기질금속단백분해효소의 농도는 모든 실험군에서 대조군보다 유의성있게 높게 나타났다.(p<.05). 또한 금성치수염군의 제1형 기질금속단백분해효소의 농도가 다른 실험군보다 유의성있게 높았다(p<.05). 2.제2형 기질금속단백분해효소의 경우 금성치수염군과 대조군에서만 유의성있는 차이를 보였다(p<.05). 3.제3형 기질금속단백분해효소의 경우 금성치수염군에서 대조군이나 만성치수염군보다 유의성 있는 높은 수치를 보였다(p<.05). 4.면역조직화학검색 결과 염증성 치수에 존재하는 급성 및 만성염증세포 주위로 기질금속단백분해효소에 대한 면역반응이 존재하였으며 주로 제1형과 제3형 기질금속단백분해효소의 경우 대식세포 및 림파구 주위로 강한 발색제의 침윤양상이 관찰되었다. 5.치근단병소의 면역조직화학적 검색 결과 만성염증 세포 주변으로 미약한 발색제의 침윤양상이 관찰되었다.

미생물연료전지에서 전극구조가 기질분해에 미치는 영향 연구

신유진(Yujin Shin),이명은(Myoung-Eun Lee),박치훈(Chi-Hoon Park),안용태(Yongtae Ahn) 대한환경공학회 2017 대한환경공학회지 Vol.39 No.8

미생물연료전지는 하폐수에 존재하는 다양한 유기성물질을 전기에너지로 변환시킬 수 있는 생물전기화학적공정이다. 본 연구에서는 전산모사를 통하여 산화전극의 크기, 전극간 거리, 전체 산화전극면적이 기질분해에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 생활하수를 처리하는 다중산화전극 및 SPA (Spaced electrode assembly)형 연속식 미생물연료전지공정을 모사하였으며, 전산모사결과에 따르면 단일전극의 크기에 의한 영향보다는 전극간 거리가 짧을수록 기질분해속도가 빠른 것으로 나타났다. 특히 전체 산화전극의 면적이 큰 경우가 기질분해가 가장 빠른 것으로 나타났다. 본 연구를 통하여 미생물연료전지공정의 설계에 있어서 율속단계로 알려진 환원전극의 크기 외에도 산화전극의 크기 및 전극간 거리 또한 기질분해 속도에 영향을 미칠 수 있는 중요한 인자임을 알 수 있었다. Microbial fuel cells (MFC) are bio-electrochemical processes that can convert various organic materials present in wastewater into electrical energy. For scaling-up and practical application of MFC, it is necessary to investigate the effect of anode size, electrode distance, and total area of anode on substrate degradation. Spaced electrode assembly (SPA) type microbial fuel cell with multiple anodes treating domestic wastewater was used for simulation. According to computer simulation results, the shorter the distance between electrodes than the size of single electrode, the faster the substrate degradation rate. Particularly, when the total area of the anode is large, the substrate decomposition is the fastest. In this study, it was found that the size of the anode and the distance between the electrodes as well as the cathode electrode, which is known as the rate-limiting step in the design of the microbial fuel cell process, are also important factors influencing the substrate degradation rate.

기질금속단백분해효소, 세포외 기질단백과 T 림프구를 이용한 중이 진주종의 병인에 관한 연구

도남용,심홍섭,김성현,이준한,박성용,마현웅,임성철 대한이비인후과학회 1999 대한이비인후과학회지 두경부외과학 Vol.42 No.9

Effects of Bisphosphonate on the Expression of Matrix Enzymes during Endochondral Ossification

Hong-Il Yoo(유홍일),Se-Young Jung(정세영),Sun-Hun Kim(김선헌) 대한체질인류학회 2015 대한체질인류학회지 Vol.28 No.3

최근 bisphosphonate는 연골 흡수를 방지함으로써 연골을 보호하는 작용을 갖는 것으로 보고되고 있으나 그 기전은 아직 밝혀지지 않았다. 본 연구는 bisphosphonate가 기질단백질분해효소의 작용을 조절하여 뼈 형성 시 연골 흡수를 저해할 것으로 가정하고, 그 기전을 밝히고자 시도되었다. 2세대 약물인 alendronate (1 mg/kg)를 출생 1일 흰쥐에 매일 주사한 후 4, 7, 10일 후에 희생하였다. 이후 조직 계측학적 방법을 통해 정강뼈 뼈끝연골판의 두께 변화를 관찰하고, 면역형광염색과 RT-PCR을 이용하여 MMPs, TIMPs 그리고 EMMPRIN의 발현 변화를 살펴보았다. 세포증식실험에서 alendronate는 10<SUP>-3</SUP> M에서만 세포증식을 저해하였다. 연골세포에서 alendronate 처리 후 TIMP-1은 크게 증가하였고, TIMP-2는 변화가 없었으며, TIMP-3과 MMP-1, MMP-9, EMMPRIN의 발현은 감소하였다. Alendronate 투여 후 7일째 흰쥐의 뼈끝연골 비대연골세포대의 두께는 유의하게 증가하였으나 (p<0.01), 증식 연골세포대의 두께는 유의한 차이가 없었다. 생후 10일째 흰쥐의 면역형광염색에서 MMP-9와 TIMP-1, -2, -3의 발현은 주로 증식연골세포대와 이차뼈되기중심에서 강하게 관찰되었다. 반면 alendronate 투여군에서는 대조군에 비해 MMP-9와 TIMP-2, -3 발현은 감소되었으나 TIMP-1 발현은 증가하였다. 이상의 결과는 alendronate가 MMP-1과 MMP-9의 발현을 억제하고 TIMP-1의 발현을 촉진함으로써 연골속뼈 발생 동안 연골기질 흡수를 억제함을 시사하였다. Bisphosphonates have been reported to have chondroprotective activities in addition to its original functions. However, mechanisms for these just began to be elucidated. Under the hypothesis that bisphosphonates may regulate expression and activities of matrix enzymes during degradation of cartilage for bone formation, we administrated an alendronate (1 mg/kg) to newborn rats subcutaneously once a day for 4, 7, and 10 days. To identify the effects of alendronate on cartilage, thickness of cartilage layer was measured by histomorphometry on the proximal epiphysis of tibia. Immunofluorescence staining and RT-PCR were performed to investigate the expressions of matrix enzymes in both in vitro and in vivo. MTS assay revealed that at 10<SUP>-3</SUP> M in concentration, alendronate significantly reduced viability of chondrocytes. The mRNA expressions of MMP-1, MMP-9, EMMPRIN, and TIMP-3 in primary chondrocytes were decreased by the alendronate treatment. Interestingly, TIMP-1 mRNA expression was significantly increased, whereas a constitutive form, TIMP-2 was relatively unchanged by the treatment. The thickness of proliferating layer at postnatal day 7 was not significantly different, whereas thickness of hypertrophied layer was significantly thicker in the alendronate group than in the control (p<0.01). Immunofluorescence demonstrated that the expressions of MMP-9, TIMP-2 and -3 were reduced, whereas TIMP-1 expression was increased by the alendronate administration. These results suggest that the alendronate have chondroprotective properties by down-regulation of MMPs and up-regulation of TIMPs during endochondral ossification.

슬관절 전방십자인대 신연 손상에 따른 기질 금속 단백 분해 효소(MMP)-2의 발현

우영균(Young Kyun Woo),송석환(Seok Whan Song),권순용(Soon Yong Kwon),이화성(Hwa Sung Lee),김영훈(Young Hoon Kim) 대한정형외과학회 2006 대한정형외과학회지 Vol.41 No.4

Slow Release Substrate를 이용한 Geobacter lovleyi의 TCE 탈염소화 연구

차재훈(Cha, Jae Hun),안상우(An, Sang Woo),박재우(Park, Jae Woo),장순웅(Chang, Soon Woong) 한국지반환경공학회 2012 한국지반환경공학회논문집 Vol.13 No.9

본 연구에서는 Slow Release Substrate(SRS)로 사용되는 TBOS의 분해특성과 TBOS 분해생성물인 acetate와 butyrate를 적용한 탈염소화 효율을 파악하고자 하였다. 회분식 실험은 GC/FID를 이용하여 TCE 및 cis-dichloroethene(cis-DCE), 1-butanol, TBOS를 분석하였으며, acetate와 butylate는 HPLC를 이용하여 분석하였다. 혐기성 가수분해 반응을 통해 1M의 TBOS는 4M의 1-butanol로 전환 및 축적되었으며, 가수분해율은 0.186μM/day로 나타났다. 또한, 1-butanol은 퇴적토 내 토착균주에 의해 acetate와 butyrate로 분해되었다. 이 결과 TBOS는 자연에서의 탈염소화 공정에서 SRS로 사용하기에 적합한 것으로 판단된다. Acetate와 butyrate를 전자공여체로 적용한 TCE 탈염소화 반응은 초기 TCE 농도가 낮아짐에 따라 탈염소화 효율은 높아지는 것으로 나타났다. 또한, acetate를 적용한 탈염소화 반응의 1차 반응 상수가 butyrate를 적용한 경우보다 높게 나타났다. 이는 탈염소화 반응에서 Geobacter lovleyi의 기질친화도 및 생분해성, 그리고 다양한 기질에 대한 적응도의 영향으로 판단된다. 그러나 Geobacter lovleyi의 TCE 탈염소화 반응에 따른 cis-DCE의 축적이 발생할 경우 Geobacter lovleyi의 탈염소화 능력이 감소하는 것으로 나타났다. 결론적으로 SRS는 Geobacter lovleyi를 이용한 TCE 탈염소화 공정 향상에 도움이 될 것이며, 이에 따라 발생되는 cis-DCE는 영가철 같은 환원성 금속이나 공존 가능한 탈염소화 미생물을 이용한 처리가 함께 필요할 것으로 판단된다. This study investigated characteristics of decomposition of tetrabutoxysilane (TBOS) as a slow release substrate (SRS) and on effect of TBOS decompostion compounds (acetate and butylate) for anaerobic dechlorination of trichloroethylene (TCE). In the batch experiment, TCE, cis-dichloroethene (cis-DCE), 1-butanol and TBOS were analysed by GC/FID and acetate and butylate were measured by HPLC. 1M of TBOS transferred and accumulated 4M of 1-butanol by abiotically hydrolysis reaction. The hydrolysis rate was in a range of 0.186 μM/day. On other hand, 1-butanol fermented to butyrate and acetate with indigenous culture from natural sediments. This results showed that TBOS could be used a slow release substrate in the natural sites. The dechlorinated potential of TCE with acetate and butyrate was increased with a decreasing initial TCE concentrations. In addition, first order coefficients of dechlorination with acetate as electron donor was higher then that with butyrate. It is because that dechlorination of Geobacter lovleyi was affected by substrate affinity, biodegradability and microbial acclimation on various substrates. However, dechlorinated potential of Geobacter lovleyi was decreased with accumulation cis-DCE in the anaerobic decholoronation process. The overall results indicated that SRS with Geobacter lovleyi might be a promising material for enhancing dechlorination of TCE on natural site and cis-DCE should be treated by ZVI as reductive material or by coexisting other dechlorinated bacteria.

대한소화기학회 : 구연 ; 상부위장관 : 위암 생검조직에서의 기질단백분해 및 신생혈관형성 관련인자 발현의 임상적 의의

정성애,조유경,김성은,주양희,김태헌,정혜경,유권,문일환,심기남 대한소화기학회 2004 대한소화기학회 추계학술대회 Vol.2004 No.-

열처치에 의한 기질분해효소의 조절

김종열,김연정,김지희,이원택,박경아,이종은 대한해부학회 2005 Anatomy & Cell Biology Vol.38 No.5

궤양성 대장염에서 기질단백분해효소(Matrix Metallopreoteinases)와 억제인자(Tissue Inhibitor of Metalloproteinase)의 mRNA 발현

김성은 ( Seong Eun Kim ),정성애 ( Sung Ae Jung ),심기남 ( Ki Nam Shim ),정혜경 ( Hye Kyung Jung ),김태헌 ( Tae Hun Kim ),유권 ( Kwon Yoo ) 대한장연구학회 2009 Intestinal Research Vol.7 No.1

Background/Aims: Ulcerative colitis (UC) is characterized by chronic non-specific inflammation in the mucosa and submucosa of the colon. Degradation of the extracellular matrix (ECM) is one of the major events during this process. Matrix metalloproteinases (MMPs) are important enzymes involved in the degradation of the ECM, and the activities of MMPs are controlled by its natural inhibitor, tissue inhibitor of metalloproteinases (TIMPs). This study was performed to determine the expression of MMPs and TIMPs in patients with UC. Methods: Twenty-nine patients with UC and 5 controls were included. Colonoscopic biopsies were obtained from the cecum, ascending colon, transverse colon, sigmoid colon, and rectum in each patient. The mRNA levels of expression of MMP-2 and -9, and TIMP-1 and -2 were measured separately using reverse transcription polymerase chain reactions in the mucosal specimens from each 5 segments of the colon. Results: The mRNA expression of MMP-2 and -9, and TIMP-1 in the inflamed tissues of patients with UC was significantly increased compared to non-inflamed tissues of patients with UC and controls (p<0.05). The mRNA expression of MMP-9 and TIMP-1 in non-inflamed tissues of patients with UC was significantly higher than that of controls (p<0.05). In inflamed tissues of UC, the mRNA expression of MMP-2 was significantly correlated with TIMP-2, and the mRNA expression of MMP-9 was significantly correlated with TIMP-1. The MMP-2/TIMP-2 ratio was increased in inflamed tissues compared to non-inflamed tissues of patients with UC and controls (p<0.05). Conclusions: MMP-2 and-9, and TIMP-1 are likely to contribute to the inflammatory cascade in UC. MMP-2 and-9, and TIMP-1 might be important clues to solve the pathogenesis of UC. (Intest Res 2009;7:32-40)

고분자 PAHs 분해증진을 위한 보조기질 탐색

강지현(Ji-Hyun Kang),이희순(Hee Sun Lee),이숙영(Suk Young Lee),권개경(Kae Kyoung Kwon),김상진(Sang-Jin Kim) 한국해양환경·에너지학회 2004 한국해양환경공학회 학술대회논문집 Vol.2004 No.-

In the previous work we reported that 1,2-hydroxypropyl-β-cyclodextrin (β-HPCD) could accelerate the biodegradation rate of PAHs by increasing the solubility of PAHs through detaining of PAHs in the cavity of β-HPCD. The aim of this study is to screen for chiefer material which could substitute the β-HPCD, because the β-HPCD is too expensive for bulk usage. Low molecular weight PAHs, saturated hydrocarbons, metabolites of PAHs, several plant terpenoids, β-cyclodextrin and mixed form of cyclodextrin were tested for the enhancement of PAHs biodegradation. As a result, most of the tested materials could enhance the biodegradation rate of benzo[a]pvrene, more or less, except hexadecane, β-cyclodextrin and thymol. The enhancement was not affected by the concentration of additives. Among the additives, the addition of 1% mixed form of cyclodextrin could enhance the BaP degradation rate comparable to that of β-HPCD. Therefore, mixed form of cyclodextrin could substitute the β-HPCD to increase the degradation rate of HMW - PAHs by N. pentaromativorans US6-1.