치주인대세포 배양에서 estrogen이 growth hormone receptor의 발현유도에 미치는 영향

홍성규,전영미,김정기 대한치과교정학회 2000 대한치과교정학회지 Vol.30 No.4

본 실험은 사람의 치주인대세포에서 에스트로겐과 growth hormone(GH)이 상호 어떠한 작용을 하는지를 규명하는 것이 목적이다. 교정치료를 받고자 내원한 환자중에서 건강한 20대 여자환자들의 상하악 제1소구치를 발거하여, 치근의 중간 1/3부위에서 긁어모은 치주인대 조직을 배양하여 치주인대세포를 얻었다. 사람의 치주인대세포의 분열증식에 대한 17β-estradiol과 hGH의 효과를 평가하고, 치주인대세포에 17β-estradiol을 전처리한 후 치주인대세포의 분열증식에 미치는 hGH의 효과 변화를 평가하였으며, 치주인대세포에 17β-estradiol을 전처리 하였을 경우 치주인대세포에서 hGH receptor의 발현 양상의 변화를 평가하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 1.17β-estradiol이나 human growth hormone의 단독처리는 사람의 치주인대세포의 분열증식에 큰 영향을 주지 않는다. 2.17β-estradiol 10-12M로 전처리한 후 hGH를 투여한 경우 hGH의 농도에 관계없이 사람의 치주인대세포의 분열증식을 증가시킨다. 3.사람의 치주인대세포에는 hGH receptor가 없으나, 17β-estradiol 10-12M로 6시간 이상 처리하면 hGH receptor가 발현된다. 4.hGH이 사람의 치주인대세포의 분열증식에 미치는 효과는 hGH receptor의 발현과 관련이 있으며, 17β-estradiol의 전처리가 치주인대세포에서의 hGH receptor의 발현에 기여함으로써 hGH이 치주인대세포에 작용할 수 있도록 해준다. The present studies were performed to investigate the interaction of 17β -estradiol and human growth hormone(hGH) on the proliferation of human periodontal ligament(hPDL) cell. The independent effects of 17β-estradiol and hGH on hPDL cell proliferation were investigated and the effects of hGH on hPDL cell proliferation after 17β-estradiol pre-treatment were also investigated. Lastly, the change of hGH receptor expression in hPDL cell after 17β-estradiol pre-treatment were investigated. The obtained results were as follows; 1.The treatment of 17β-estradiol or hGH had no significant effects on hPDL cell proliferation. 2.After pre-treatment of 17β-estradiol, hGH stimulated the proliferation of the hPDL cell, regardless of hHG concentration. 3.Although there was not hGH receptor in the hPDL cell, hGH receptors were expressed in hPDL cell after more than 6 hours pre-treatment of 17β-estradiol. 4.The effect of hGH on hPDL cell proliferation was related to the hGH receptor expression. 17β -estradiol pre-treatment contributed to the hGH effects on the hPDL cell by stimulating hGHR expression.

저장용액의 온도에 따른 치주인대세포의 생존율

조재현,김성오,최형준,이제호,손흥규,최병재 대한소아치과학회 2007 大韓小兒齒科學會誌 Vol.34 No.1

외상성 손상 후 치아 탈구 시 치아를 저장하는 저장용액의 종류와 온도가 치주인대세포의 생존율에 어떠한 영향을 미치는지 연구하기 위하여 치주인대세포를 10% fetus bovine serum(FBD) 함유 α-minimal essential medium(α-MEM)에서 37℃ 5% CO_(2) 공기 혼합 배양기에서 배양하고 4.25, 37℃의 Hank's balanced sa1t solution(HBSS)과 α-MEM, 우유(S회사, P회사), tap water에 저장하고 60분이 지난 후 각 군에 대해 치주인대세포의 생존율을 측정하기 위하여 MTT assay를 시행하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 4℃ 저장용액의 치주인대세포의 생존율은 α-MEM과 P회사우유에서 가장 높았고 HBSS, S회사우유, tap water 순으로 낮았다. 2. 25℃ 저장용액의 치주인대세포의 생존율은 α-MEM에서 가장 높았고 P회사우유, HBSS, S회사우유, tap water 순으로 낮았다. 3. 37℃ 저장용액의 치주인대세포의 생존율은 α-MEM과 P회사우유, HDSS, S회사우유에서 높았고 tap water에서 가장 낮았다. 4. α-MEM의 치주인대세포의 생존율은 4℃에서 가장 높았고 25℃와 37℃ 순으로 낮았으며 HBSS에서는 4℃에서 높았고 25℃와 37℃에서 낮았다. 5. S회사와 P회사우유에서 치주인대세포의 생존율은 4℃와 25℃에서 높았고 37℃에서 낮았다. 이상의 결과를 종합해볼 때 외상으로 인해 치아가 탈구되었을 때 탈구된 치아의 저장용액으로 HBSS 용액이 추천되고 있으나 이 연구에서 4℃와 25℃ 우유에서 치주인대세포의 생존율이 높았으므로 사고 현장에서 쉽게 구할 수 있고 치주인대세포의 생활력 보존에도 유리한 낮은 온도의 우유에 탈구된 치아를 보존하는 방법도 좋을 것으로 생각된다. To compare the survival rate of periodontal ligament cells preserved in storage media with good availability at the time of an avulsion injury, periodontal ligament cells were incubated in α-MEM culture medium containing 10% FBS in condition of 37℃, 5% CO_(2). These cells were then cultured in HBSS, α-MEM, milk(S. co., P. co.) and tap water at the temperature of 4, 25, 37℃ each in 60 min. The groups were measured by MTT assay. The results were as follows : 1. Among the storage media at 4℃, α-MEM and P-milk had the highest preserving ability of periodontal ligament cells, while that of HBSS, S-milk and tap was low in order. 2. Among the storage media at 25℃, α-MEM had the highest preserving ability of periodontal ligament cells, while that of P-milk, HBSS, S-milk, tap water was low in order. 3. Among the storage media at 37℃, the preserving ability of periodontal ligament cells was very high in α-MEM, P-milk, HBSS and S-milk. it' s lowest in tap water. 4. The preserving ability of periodontal ligament cells in α-MEM was high at 4℃ and it’s low in order of 25℃, 37℃, but in HBSS was high at 4℃ and it's low at 25℃, 37℃. 5. The preserving ability of periodontal ligament cells in S-milk and P-milk was high at 4℃, 25℃ and it’s low at 37℃. In conclusion, HBSS is the storage medium of choice in an avulsion, but in this study it is preferable to choose milk at 4℃ for tooth since it is easy to get and affect cell viability.

치주인대세포의 골기질 단백질 유전자 발현에 대한 Dexamethasone의 영향

정하봉,박진우,서조영,Chung, Ha-Bong,Park, Jin-Woo,Suh, Jo-Young 대한치주과학회 2002 Journal of Periodontal & Implant Science Vol.32 No.3

치주조직 재생을 위해서는 새로운 백악질과 치조골 그리고, 치주인대의 재생이 필요하며, 이러한 재생을 담당할 세포의 분화가 필수적이다. 이러한 분화를 담당하는 것은 치주인대세포이며, 이 중 골아세포의 분화가 중요하다. 본 실험의 목적은 치주조직 재생에 있어서 중요한 요소인 치주인대세포의 골아세포성 세포로의 분화를 관찰하며, Dex가 광물화에 미치는 영향과 농도에 따른 차이를 알아보고자 시행하였다. 또한, 광물화시 발현되는 여러 골기질 단백질 중 Matrix GlaProtein의 발현양상도 관찰하였다. 교정치료를 목적으로 내원한 환자의 제1소구치 부위의 정상치은을 절제하고, 건강한 제1소구치를 발거하여 치은섬유아세포와 치주인대세포를 분리, 배양하여, ascorbic acid와 ${\beta}$-glycerophosphate 투여군을 실험1군, ascorbic acid, ${\beta}$-glycerophosphate, Dex 100nM 투여군을 실험 2군, ascorbic acid, ${\beta}$-glycerophosphate, Dex $5{\mu}M$ 투여군을 실험3군, 그리고, 단순 배양만 시킨군을 대조군으로 하여 비교하였다. 시간경과에 따른 치주인대세포 형태의 변화 양상은 초기에 방추형 혹은 다각형의 단일층 형태에서 7일경에는 세포 크기와 수가 증가하여 복합층 형태로 변화했으며, 배양 14일 이후에는 세포들의 방향성이 없어지고, 더욱 치밀해 졌다. 골 결절형성은 치주인 대세포의 Dex 투여군에서만 21일째에 나타났으며, $5{\mu}M$ 투여군에서 100nM 투여군보다 더 많이 나타났다. ALP 활성도를 비교해보면 치주인대세포에서 0, 7일 경에는 활성도를 보이지 않았으며, 14일경에 높은 활성도롤 나타냈으며, 21일에도 비슷한 활성도를 유지하였다. MGP 유전자 발현 양상은 대조군과 실험군 모두에서 Matrix Gla Protein에 대한 유전자의 발현이 나타났으며,그 발현양상은 모든 시기에서 일정하였다. 이상의 결과로 보아 치주인대세포는 골아세포로의 분화가 가능하며, Dex는 농도의존적으로 광물화에 영향을 미치는 것으로 사료된다. 그리고, MGP는 치주인대세포에서 발현이 감지되었으며, 광물화에는 영향을 미치지 않는 것으로 사료된다. The purpose of this study were to determine that dexamethasone(Dex) induces differentiation of periodontal ligament(PDL) cells to osteoblastic cells and to investigate expression of matrix Gla protein(MGP), which is one of bone matrix protein. The isolated human PDL cells and gingival fibroblasts were prepared and cultured. The fourth or sixth sub-passage cells were used in this experiments. control group, ascorbic acid and ${\beta}$-glycerophosphate treated group, ascorbic acid, ${\beta}$-glycerophosphate and l00nM Dex treated group, ascorbic acid, ${\beta}$-glycerophosphate, and 5 ${\mu}M$ Dex treated group were made for study. The results were as follows: Cellular morphological change of PDL cells according to time was investigated. At first, the cells exhibited confluent monolayer of spindle or polygonal appearance. The multilayer of cells were seen after 7 days of treatment. After 14 days, the cells lost polarity and were densely packed. The mineralized nodule formation was seen at 21 days in the only Dex treated PDL cell groups. In the gingival fibroblast groups and no Dex treated PDL cell groups, the mineralized nodule was not seen. The mineralized nodule formation of 5 ${\mu}M$ Dex treated group was higher than 100 nM Dex treated group. Alkaline phosphatase(ALP) activity was higher in the Dex treated PDL cell groups of 14 and 21 days than 0 and 7 days. MGP was expressed in the control and all experimental groups and the expression was constant at 0,7,14,21 day. The above results confirm that Dex is affected to differentiation of the PDL cells to osteoblastic or cementoblastic cells and has dose-dependent effect for mineralization. And, MGP is expressed in the PDL cells and is not affected to mineralization of PDL cells.

Effects of nicotine on the attachment and proliferation of periodontal ligament cells, and reversibility of nicotine-induced cytotoxicity

김혜경,박진우,최병주,서조영,Kim, Hye-Kyung,Park, Jin-Woo,Choi, Byung-Ju,Suh, Jo-Young The Korean Academy of Periodontoloy 2005 Journal of Periodontal & Implant Science Vol.35 No.2

본 실험은 흡연이 치주인대세포의 기능에 미치는 영향을 알아보기 위해 담배 부산물 중 하나인 니코틴이 지주인대세포의 부착과 성장 및 세포의 가역성에 미치는 영향을 관찰하였다. 니코틴이 치주인대세포의 부착에 미치는 영향을 관찰하기 위하여 치주인대세포에 니코틴을 투여한 후 1, 3, 6, 12, 24시간째 trypan blue 염색 후 부착된 세포수의 측정과 H&E stain후 형태학적 관찰을 하였고 니코틴이 치주인대세포의 성장에 미치는 영향을 관찰하기 위하여 치주인대세포에 니코틴을 투여한 후 1, 4, 7, 11, 14일째 trypan blue 염색 후 증식된 세포수의 측정과 H&E stain후 형태학적 관찰을 하였다. 또 니코틴의 세포독성효과의 가역성 평가를 위하여 니코틴을 투여하고 1, 4, 7, 11일째 니코틴이 없는 새로운 배지로 갈아주어 2일 더 배양한 후 trypan blue로 염색하여 세포수를 측정, 비교하였고 H&E 염색 후 형태학적 관찰을 하였다. 실험결과 니코틴 농도가 증가함에 따라 치주인대세포의 부착율은 감소되었고 24시간 배양 후 2mg/ml, 0.5mg/ml, 0.1mg/ml니코틴 투여군에서 통계학적으로 유의성 있는 부착억제가 관찰되었고(P<0.01) 형태학적 관찰결과 2mg/ml, 0.5mg/ml 니코틴 투여군에서는 대조해서 관찰되는 세포질의 확장이 관찰되지 않았다. 니코틴이 치주인대세포의 증식에 미치는 효과를 살펴본 결과 2mg/ml, 0.5mg/ml, 0.1mg/ml 니코틴 투여군에서 증식억제가 관찰되었고(P<0.01) 0.005mg/ml이하의 니코틴 투여군에서는 아무런 변화도 관찰되지 않았다. 14일 배양 후 형태학적 관찰결과 0.1mg/ml 니코틴 투여군에서 세포질내 공포를 관찰할 수 있었고 2mg/ml, 0.5mg/ml 니코틴 투여군에서는 세포의 괴사가 나타났다. 니코틴의 세포독성효과의 가역성평가결과 2mg/ml이상의 니코틴은 세포에 비가역적인 손상을 일으키며 0.5mg/ml, 0.1mg/ml 니코틴에 의한 세포독성은 초기에는 가역적이나 장기간 세포에 노출시키면 비가역적인 손상을 야기하는 것으로 나타났다.(P<0.05) 본 실험결과 담배의 구성성분 중 니코틴은 농도 의존적으로 치주인대세포의 부착과 증식에 영향을 주었고 니코틴의 치주인대세포에 대한 독성효과는 농도가 증가할수록, 시간이 지닐수록 비가역적으로 나타났다. 따라서 흡연은 치주조직재생에 영향을 미칠 것으로 생각되며 흡연의 기간과 정도가 치주질환의 심도 및 치주치료 후 불량한 치유반응과 관계가 있을 것으로 사료된다.

The Effect of the IGF-Ⅰ treated Gingval and Periodontal Ligament Fibroblast on Osteoblasts

Kim, Mi Jeong,Yang, Won Sik 대한치과교정학회 2001 대한치과교정학회지 Vol.31 No.6

이 연구의 목적은 IGF-I의 골모세포에 대한 직접적 작용효과와 IGF-I이 섬유모세포에 유리된 인자를 포함한 조절 배양액이 골모세포에 어떤 영향을 미치는지에 대해 각각 치주인대 섬유모세포와 치은 섬유모세포를 이용하여 알아본 후, 치조골의 반응을 외적자극과의 사이에서 매개하는 치주인대의 주세포군인 섬유모세포를 통한 IGF-I의 골모세포에 대한 영향을 알아보는 것이다. 이를 위해 치주인대 섬유모세포와 치은 섬유모세포를 6-8주된 백서(Sprague-Dawley rat)에서 채집하고, 골모세포는 태생 21일된 동종백서에서 채집하여 기본배양을 한 후, 각 군을 6군으로 분리하여 1×10^4/well, (1ml/well)세포수로 분주한 골모세포 배양접시에 IGF-I을 1,10,100ng/ml로 각각 농도를 달리하여 그 효과를 알아보았다. 각각의 군은 대조군, IGF-I을 직접 투여한 골모세포 배양군, 치주인대 섬유모세포의 조절배양액을 이용한 골모세포 배양군, IGF-I으로 처리한 치주인대 섬유모세포의 조절배양액을 이용한 골모세포 배양군, 치은 섬유모세포의 조절배양액을 이용한 골모세포 배양군, IGF-I으로 처리한 치은 섬유모세포의 조절배양액을 이용한 골모세포 배양군이다. 조절배양액은 배양 36시간후(IGF-I 처리후 12시간 배양 포함) 채집하였고, 마지막으로 IGF-I 및 조절배양액으로 처리한 후에 추가 24시간 배양한 후, Alkaline phoaphatase 활성도, Western blot을 이용한 BMP발현, MTT를 이용한 세포증식, BCA kit을 이용한 총단백질량 측정, Western blot을 이용한 교원질합성 계측 및 골결절의 생성을 관찰하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 1. Alkaline phosphatase활성은 10, 100ng/ml의 IGF-I으로 처리한 군과 치주인대 섬유모세포의 조절배양액을 이용한 군, IGF-I으로 처리한 치주인대 섬유모세포의 조절배양액을 이용한 군에서 대조군보다 더 높게 나타났다. 10, 100ng/ml의 IGF-I으로 처리한 치주인대 섬유모세포의 조절배양액을 이용한 실험군에서 유의성 있게 높게 나타났다. 2. 100ng/ml농도의 IGF-I으로 직접 처리한 군에서 골모세포증식이 유의성 있게 증가하였다. 3. 총단백질량은 IGF-I투여와 상관없이 대조군, 실험군 모두 유사하였다. 4. 모든 실험군에서 BMP2,4가 발현되었고, 대조군과 유의한 차이는 없었다. 이상의 결과에서 IGF-I의 투여여부와는 상관없이 치주인대 섬유모세포가 유리하는 물질이 골모세포의 활성을 증가시키는 것으로 나타났으며, IGF-I은 고농도일때만 유의성있게 골모세포 활성을 촉진함을 알 수 있었다. 따라서 이 연구를 통하여 치주인대 섬유모세포가 골모세포활성을 촉진 시키는 작용을 가지고 있음이 확인되었다. Insulin-like growth factor I (IGF-I) has the local tissue regulating actions. In bone, IGF-I increases the replication of osteoblastic lineage, probably preosteoblasts, and enhances osteoblastic collagen synthesis and matrix composition rates. The purpose of this study was to investigate the local regulatory effect of IGF-I on periodontium totally, both in an autocrine and paracrine manner. To examine the effect of IGF-I directly on osteoblast (OB) of test rats, and indirectly on OB via periodontal ligament fibroblast (PDLF), and the effect of gingival fibroblast (GF) on OB via cellular paracrine manner for the understanding of humoral action of adjacent tissue, GF and PDLF were obtained from male Sprague-Dawley rats of six to eight weeks of age. OB was obtained from frontal and parietal calvarial bone of Sprague-Dawley 21day-old-fetus. After each cell was incubated 24 hours, for collecting conditioned medium, different concentrations of IGF-I (1,10,100 ng/ml, 1ml/well) was adding in the GF, PDLF cells, and the supernatant from these cultures was put into the primary OB culture with 1×10^4 cell/ml/well. The experimental group was divided into six groups-control OB. IGF-I treated OB, OB culture with conditioned medium from PDLF, OB culture with conditioned medium from IGF-I treated GF. After final IGF-I treatment, OB was incubated for 24 hours, and alkaline phosphatase activity assay, BMF expression, cell proliferation measurement using MTT assay, total protein measurement, collagen synthesis assay using western blot, and examination of bone nodule synthesis were done. Alkaline phosphatase expressions were increased in the group of PDLF-IGF-I supernatant treatment. Direct IGF-I treatment with concentrations of 100ng/ml showed increased viable cell number measured by MTT assay. AND IGF-I treatment did not increase total protein amount. The entire experimental group showed BMP2, 4 expression in western blot, and there was no significant difference between control and experimental groups. These results suggested that supernatant from PDLF effects on increasing cellular activities of OB regardless of IGF-I, and at high concentration, IGF-I increases OB cell proliferation.

Effect of Mechanical Stress on the Proliferation and Expression of Cell Cycle Regulators in Human Periodontal Ligament Cells

유형근,신형식,이진,민병무,You, Hyung-Keun,Shin, Hyung-Shik,Lee, Gene,Min, Byung-Moo The Korean Academy of Periodontoloy 1999 Journal of Periodontal & Implant Science Vol.29 No.3

치주인대세포는 치주인대의 유지와 개조에 있어서 중요한 역할을 담당하는 섬유아세포성 세포로서, 세포에 가해진 여러가지 조건에 따라 다양한 표현형의 변화를 나타내는 것으로 알려져 있다. 기계적 응력은 치주인대세포의 세포증 식과 밀접히 연관되어 있는 것으로 알려져 있으며, 이는 세포주기 조절인자들의 발현을 증가 시킴으로써 이루어질 것으로 생각되나 그 자세 한 작용기전은 알려져 있지 않다. 그러므로 이 연구의 목적은 기계적 응력이 사람 치주인대세 포의 세포증식과 세포주기 조절인자의 발현에 미치는 영향을 연구하기 위하여 사람 치주인대 세포에 기계적 응력을 가한 후 세포증식을 관찰하고 , 세포주기조절인자들인 p 53 , $p21^{WAF1/CIP1}$ cyclin-dependent kinases(cdks), cyclins 및 proliferating cell nuclear antigen(PCNA)의 단백질 발현 변화를 연구하였다. 본 연구에 사용한 사람 치주인 대세포는 교정치료를 목적으로 발거한 건전한 사람 소구치의 치주인대로부터 explantation culture하여 얻은 후 계대배양을 시행하여 제6 계대의 세포를 사용하였다. 배양한 사람 치주인 대세포를 55-mm Petriperm dish당 $1{\times}10^4$ 개를 분주하고, dish당 1kg의 기계적 응력을 가하면서 12일동안 세포배양을 시행하였다. 사람 치주인대세포의 세포증식은 기계적 응력을 가한 후 8-12일 사이에 현저히 증가하였으며, PCNA 단백질의 발현은 기계적 응력을 가한 후 6-10일 사이에 현저히 증가하였다. 또한 기계적 응력은 사람 치주 대세포의 cdk4, cdk6, cdk2 및 cyclin D1 단백질의 발현을 다소 증가 시켰으나, p53 및 $p21^{WAF1/CIP1}$ 단백질의 발현은 큰 변화가 없었다. 이상의 결과 서 기계적 응력은 사람 치주인대세포 의 p53 및 $p21^{WAF1/CIP1}$ 단백질 발현의 변화 없이 cdks 단백질 발현을 증가시킴으로써 세포증식을 증가시키는 것으로 생각된다.

백서 구치의 실험적 치아이동시 견인측 치근막에서 혈관성장인자의 발현에 관한 연구

임용규,신춘식,이동렬 대한치과교정학회 2001 대한치과교정학회지 Vol.31 No.1

치주인대에 일회성의 적절한 인장력을 가하였을 때 견인측 치근막에서 나타나는 혈관성장인자(VEGF)와 그 수용체(VEGFR)의 발현의 변화를 보기 위해 본 연구를 시행하였다. 8-10주된 Sprague-Dawley계 웅성 백서(rat)에서 상악 좌측 제1대구치에 closed coil을 이용하여 근심방향으로의 교정력을 가하였으며 1시간, 12시간, 1일, 3일, 1주, 2주 군으로 분리하여 각 군 당 5마리씩의 실험동물을 배정하였다. 우측 제1대구치는 치경부에 ligature wire만 결찰하고 동일 실험시간이 지난 후 대조군으로 이용하였다. 견인력이 가해진 치근막에서 VEGF와 VEGFR및 이들의 mRNA의 발현 양상의 변화를 H&E 염색 및 면역조직화학적 염색과 in situ hybridization법으로 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1.치주인대에 인장력을 가하면 치주인대의 신장으로 인한 혈관의 압박에 의해 울혈과 부분적인 출혈상이 초기에 나타났으나 3일 이내에 대조군과 같은 정도로 회복되었으며 신생골의 형성은 3일 이후 나타나서 2주간 지속되었다. 2.치주인대에 인장력을 가하면 치주인대 세포와 조골세포, 백악아세포에서의 VEGF와 VEGF mRNA의 발현증가가 나타나며 이는 치주인대 혈관의 증가로 이어졌다. 3.인장력을 가하고 3일 이후에는 VEGF와 VEGF mRNA의 발현은 주로 치조골 인접면의 치주인대세포와 조골세포에서만 관찰되었으며 2주후에는 VEGF와 VEGF mRNA, 치주인대혈관 모두 대조군과 유사한 정도로 감소하였다. 4.VEGF수용체인 Flt-1과 Flk-1은 거의 동일한 발현 양상을 보였으며 주로 혈관 내피세포와 조골세포에서 관찰되었으나 치주인대에 인장력을 가하면 초기에 혈관내피세포에서 그 발현이 증가하였다. 조골세포에서의 발현증가는 내피세포에 비교해서 다소 늦게 나타났으나 발현의 증가는 더 뚜렷하였다. 결론적으로 교정력을 가했을 때 견인측 치주인대의 치주인대세포와 조골세포, 백악아세포에서 VEGF와 VEGF mRNA의 발현이 증가하며 이에 이어 혈관의 증가가 나타나고 신생골의 형성은 혈관의 증가 후에 나타나는 것을 관찰할 수 있었다. 백악아세포에서 발현이 증가된 VEGF mRNA는 치조골측으로 편재해 있던 혈관이 견인의 방향으로 치아를 향해 성장하도록 유도하는 것으로 사료되었다. VEGFR 및 VEGFR mRNA는 내피세포 뿐 아니라 조골세포와 골세포, 치주인대세포에서도 발현이 증가하여 VEGF가 paracrine한 방식 뿐 아니라 autocrine한 방식으로도 작용함을 알 수 있었다. This study was performed to analyse the expression of VEGF and it's receptor(VEGFR) in the tension side of the periodontal ligament following orthodontic tooth movement. Upper first molars of Sprague-Dawley rats were moved medially using closed coil spring for 1, 2, 24 hours and 3, 7, 14 days. H&E staining, immunohistochemical staining and in situ hybridization methods were used to analyse the change of the expression of VEGF and VEGFR. The results from trus study were as follows : 1.Following tensional force, periodontal ligament showed elongation of fibers, compression and congestion of vessels and regional hemorrhage. These tissue changes were recovered within 3 days of force application. New bone formation was seen after 3 days of force application and continued for the remaining experimental periods. 2.Following tensional force, VEGF and VEGF mRNA expression was increased in the periodontal ligament cells, osteoblasts and cementoblasts. This change was followed by increased vasculature in the periodontal ligament. 3.After 3 days of tensional force, VEGF and VEGF mRNA expression was confined mainly to the osteopaths and the periodontal ligament cells adjacent to the alveolar bone. After 2 weeks of force application, VEGF and VEGF mRNA expression was reduced to the level of control sample. 4.VEGFRs(Flt-1, Flk-1) showed similar expression pattern and it's expression was mainly seen in the endothelial cells and osteoblasts. Following tensional force VEGFR expression was increased in the endothelial cells and osteoblasts. In conclusion, in the tension side of the periodontal ligament, ligament cells, osteoblast and cementoblast showed increased expression of VEGF & VEGF mRNA. It preceded the increase of vasculature and new bone formation. The increased expression of VEGF mRNA in cementoblast may induce periodontal vessels, which distribute mainly the bone side half of periodontal ligament, group in the direction of tensional force. Increased expression of VEGFR & VEGFR mRNA not only in endothelial cell but in osteoblast, osteocyte and periodontal cells showed VEGF acts not only in paracrine manner but in autocrine one.

치아이동 후 고정방법이 성견 치주인대 섬유의 재배열에 미치는 영향

이기헌,황현식 대한치과교정학회 1997 대한치과교정학회지 Vol.27 No.5

실험적 치이아동 후 보정기간 동안 고정방법이 치주인대 섬유의 재배열에 미치는 영향을 알아보기 위하여, 체중 20kg내외의 성견에서 상악 제2절치와 견치 사이에 견인 스프링을 이용하여 120gm의 교정력을 3주간 가한후 좌측에는 유연성 고정장치로 0.0215 인치 multistrand wire를 우측에는 견고성 고정장치로 폴리에틸렌 리본을 레진 접착제로 각각 장착한 다음 4주, 8주, 또는 12주 후 희생시켜 치주조직의 변화를 방사선 사진, 광학 현미경 관찰을 통하여 분석한 바 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 치아이동 후 압박측에서는 치주인대 공간의 압축과 함께 치주인대섬유가 굵어진 소견을 보였으며 인장측의 치주인대섬유는 신장되어 보였다. 2. 보정 4주 후 유연성 고정군에서는 치주인대섬유의 재배열이 관찰되었으나 견고성 고정군에서는 관찰되지 않았다. 3. 보정 8주 후부터는 두 군 모두에서 치주인대섬유의 재배열 소견이 관찰되었으며, 두 군간 치주인대섬유의 재배열차이는 보이지 않았다. 4. 보정기간 동안 치주인대섬유의 재배열은 압박측보다 인장측에서 빠른 소견을 보였다. 이상의 결과는 치아이동 후 견고하게 고정한 보정방법에서도 치주인대섬유의 재배열이 일어남을 보여주었고, 치아 보정시 폴리에틸렌 리본으로 고정한 보정장치도 유용하게 사용될 수 있음을 시사하였다. The purpose of this study was to evaluate the effect of splinting methods on the rearragement of periodontal fibers after experimental tooth movement. Orthodontic force was applied by placing closed coil spring between upper third incisor and canine in seven dogs, weighing 20kg or more. After 3 weeks of force application, 0.0215 inch multistrand wire and polyethylene ribbon were bonded to each side, as a flexible and rigid splinting respectively in 6 experimental animals. The remaining one served as a control. Each two animals were sacrificed at 4, 8 and 12 weeks after splinting respectively and prepared histologically for hematoxylin-eosin and Masson's trichrome staining. The results of this study were obtained as follows: 1. After tooth movement, periodontal space was narrowed and periodontal fibers were thick on pressure side while elongated fibers were observed on tension side. 2. After 4 weeks of retention, the rearrangement of periodontal fibers was observed in the flexible splinting group, but not in the rigid splinting group. 3. After 8 weeks of retention, the rearrangement of periodontal fibers was observed in both groups, but the difference could not be detected between two groups. 4. During the retention, the rearrangement of periodontal fibers was faster i tension side than in pressure side. These results show that the rearrangement of periodontal fibers is also obtained by rigid splinting after tooth movement. It is suggested that the rigid splinting by polyethylene ribbon can be used as a way of postorthodonitc retention.

Effects of enamel matrix derivatives on the proliferation and the release of growth factors of human periodontal ligament cells

정겨운,방은경,Jung, Gyu-Un,Pang, Eun-Kyoung The Korean Academy of Prosthodonitics 2016 대한치과보철학회지 Vol.54 No.3

목적: 치주조직재생을 위해서는 치주인대세포의 증식 및 이주를 촉진시키는 것이 필수적이나 현재까지 이것을 만족시키는 재생술식은 없다. 최근 법랑기질유도체(enamel matrix derivatives)가 치주조직 재생 술식에 적용되고 있으나 그 기전에 대해서는 완전히 알려지지 않았다. 따라서 본 연구의 목적은 법랑기질유도체가 치주인대세포의 증식과 성장인자 발현에 미치는 영향에 대하여 알아보고자 함이다. 재료 및 방법: 건강한 성인의 제 3 대구치로부터 치주인대세포를 추출한 후, 법랑기질유도체(Emdogain (Biora, Malmo, Sweden))의 농도가 각각 0, 12.5, 25, 50, 100, and $200{\mu}g/mL$인 배지에서 배양시켰다. 치주인대 세포증식과 알칼리성 인산분해효소(alkaline phosphatase) 활성도를 측정하고, 발현되는 성장인자를 평가하였다. 결과: 치주인대세포의 세포증식은 $25{\mu}g/mL$이상의 농도의 법랑기질유도체를 첨가한 군에서, 알칼리성 인산분해효소 활성도는 $50{\mu}g/mL$의 법랑기질유도체를 첨가한 군에서 각각 유의하게 증가하였고, $50{\mu}g/mL$의 법랑기질유도체를 첨가한 군에서 치주인대세포의 VEGF (vascular endothelial growth factor)와 TGF(transforming growth factor)-${\beta}$의 발현이 유의하게 증가하였다. 결론: 법랑기질 유도체는 인간 치주인대세포의 세포증식과 알칼리성 인산분해효소 활성을 증진시키고, VEGF와 TGF-${\beta}$등 성장인자의 발현을 촉진함으로써 치주조직 재생에 기여할 수 있을 것이다. Purpose: Stimulating the proliferation and migration of periodontal ligament cells (PDLCs) has become the main goal of periodontal regeneration. To accomplish this goal, regeneration procedures have been developed, but results have not been predictable. Recently, tissue engineering using enamel matrix derivatives (EMDs) and growth factors has been applied to periodontal regeneration; however, the mechanism of EMDs is largely unknown. The aim of this study was to investigate the effects of EMDs on the proliferation and release of growth factors from PDLCs. Materials and methods: Human PDLCs were removed from individually extracted 3rd molars of healthy young adults, and cultured in the media containing EMDs (Emdogain, Biora, Malmo, Sweden) at concentration of 0, 12.5, 25, 50, 100, and $200{\mu}g/mL$ each. Cell proliferation and ALP (alkaline phosphatase) activity were measured. The evaluation of growth factors released by PDLCs was also performed by one-way analysis of variance (ANOVA) and Bonferroni's multiple comparison test. Results: Significantly increased proliferation and ALP activity were observed in PDLCs treated with over $25{\mu}g/mL$ and $50{\mu}g/mL$ EMDs, respectively. Additionally, treatment of PDLCs with $50{\mu}g/mL$ resulted in significantly increased release of vascular endothelial growth factor (VEGF) and transforming growth factor $(TGF)-{\beta}$ after 24 h and 48 h, respectively. Conclusion: EMDs enhance the proliferation and ALP activity of PDLCs, and promote the release of growth factors, including VEGF and $TGF-{\beta}$, from PDLCs. Therefore EMDs could be one of the effective methods for periodontal regeneration.

The Effect of the IGF-I treated Gingival and Periodontal Ligament Fibroblast on Osteoblasts

김미정,양원식,Kim, Mi-Jeong,Yang, Won-Sik The Korean Association Of Orthodontists 2001 대한치과교정학회지 Vol.31 No.6

이 연구의 목적은 IGF-I의 골모세포에 대한 직접적 작용효과와 IGF-I이 섬유모세포에 작용된 후 섬유모세포에서 유리된 인자를 포함한 조절 배양액이 골모세포에 어떤 영향을 미치는지에 대해 각각 치주인대 섬유모세포와 치은 섬유모세포를 이용하여 알아본 후, 치조골의 반응을 외적자극과의 사이에서 매개하는 치주인대의 주세포군인 섬유모세포를 통한 IGF-I의 골모세포에 대한 영향을 알아보는 것이다. 이를 위해 치주인대 섬유모세포와 치은 섬유모세포를 6-8주된 백서(Sprague-Dawley rat)에서 채집하고, 골모세포는 태생 21일된 동종백서에서 채집하여 기본배양을 한 후, 각 군을 6군으로 분리하여 $1{\times}10^4$/we11, (1ml/well)세포수로 분주한 골모세포 배양접시에 IGF-I을 1,10,100ng/m1로 각각 농도를 달리하여 그 효과를 알아보았다. 각각의 군은 대조군, IGF-I을 직접 투여한 골모세포 배양군, 치주인대 섬유모세포의 조절배양액을 이용한 골모세포 배양군, IGF-I으로 처리한 치주인대 섬유모세포의 조절배양액을 이용한 골모세포 배양군, 치은 섬유모세포의 조절배양액을 이용한 골모세포 배양군, IGF-I으로 처 리한 치은 섬유모세포의 조절배양액을 이용한 골모세포 배양군이다. 조절배양액은 배양 36시간후(IGF-I 처리후 12시 간 배양 포함) 채집하였고, 마지막으로 IGF-I 및 조절배양액으로 처리한 후에 추가 24시간 배양한 후, Alkaline phoaphatase 활성도, Western blot 을 이용한 BMP발현, MTT를 이용한 세포증식, BCA kit을 이용한 총단백질량 측정, Western blot을 이용한 교원질 합성 계측 및 골결절의 생성을 관찰하였다. 본 연구의 결과는 다음과 같다. 1 Alkaline phosphatase활성은 10, 100ng/m1의 IGF-I으로 처리한 군과 치주인대 섬유모세포의 조절배양액을 이용한 군, IGF-I으로 처리한 치주인대 섬유모세포의 조절배양액을 이용한 군에서 대조군보다 더 높게 나타났다. 10, 100ng/ml의 IGF-I으로 처리한 치주인대 섬유모세포의 조절배양액을 이용한 실험군에서 유의성 있게 높게 나타났다. 2. 100ng/m1농도의 IGF-I으로 직접 처리한 군에서 골모세포증식이 유의성 있게 증가하였다. 3. 총단백질량은 IGF-I투여와 상관없이 대조군, 실험군 모두 유사하였다. 4. 모든 실험군에서 BMP2,4가 발현되었고, 대조군과 유의한 차이는 없었다. 이상의 결과에서 IGF-I의 투여여부와는 상관없이 치주인대 섬유모세포가 유리하는 물질이 골모세포의 활성을 증가시키는 것으로 나타났으며, IGF-I은 고농도일때만 유의성있게 골모세포 활성을 촉진함을 알 수 있었다. 따라서 이 연구를 통하여 치주인대 섬유모세포가 골모세포활성을 촉진 시키는 작용을 가지고 있음이 확인되었다. Insulin-like growth factor I (IGF-I) has the local tissue regulating actions. In bone, IGF-I increases the replication of osteoblastic lineage, probably preosteoblasts, and enhances osteoblastic collagen synthesis and matrix composition rates. The purpose of this study was to investigate the local regulatory effect of IGF-I on periodontium totally, both in an autocrine and paracrine manner. To examine the effect of IGF-I directly on osteoblast (OB) of test rats, and indirectlv on OB via periodontal ligament fibroblast (PDLF), and the effect of gingival fibroblast (GF) on OB via cellular paracrine manner for the understanding of humoral action of adjacent tissue, GF and PDLF were obtained from male Sprague-Dawley rats of six to eight weeks of age. OB was obtained iron frontal and parietal calvarial bone of Sprague-Dawley 21day-old-fetus. After each tell was Incubated 24 hours, for collecting conditioned medium, different concentrations of IGF-I (1,10,100 ng/ml,1ml/well) was adding in the GF, PDLF cells, and the supernatant from these cultures was put into the primary OB culture with $1{\times}10^4$cell/ml/well. The experimental group was divided into six groups control OB, IGF-I treated OB, OB culture with conditioned medium from PDLF, OB culture with conditioned medium from IGF-I treated PDLF, OB culture with conditioned medium from GF, OB culture with conditioned medium from IGF-I treated GF. After final IGF-I treatment, OB was Incubated for 24 hours, and alkaline phosphatase activity assay, BMP expression, cell proliferation measurement using MTT assay, total protein measurement, Collagen synthesis assay using western blot, and examination of bone nodule synthesis were done. Alkaline phosphatase expressions were increased in the group of PDLF-IGF-I supernatant treatment. Direct IGF-I treatment with concentrations of 100ng/m1 showed increased viable tell number measured by MTT assay. And IGF-I treatment did not increase total protein amount. The entire experimental group showed BMP2, 4 expression in western blot, and there was no significant difference between control and experimental groups. These results suggested that supernatant from PDLF effects on increasing cellular activities of OB regardless of IGF-I, and at high concentration, IGF-I increases OB tell proliferation.