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골육종 세포주에서 메토트렉세이트-LDH 혼성체의 증식 억제 효과
정진영(Jinyoung Jeong),강용구(Yong-Koo Kang),송호욱(Ho-Wook Song),한옥진(Ok-Jin Han),옥인영(In-Young Ok),정지선(Ji-Sun Jung),오제민(Jae-Min Oh),박태운(Tae-Un Park),최진호(Jin-Ho Choy) 대한정형외과학회 2004 대한정형외과학회지 Vol.39 No.1
목적: 본 연구의 목적은 약물 전달계로 작용할 수 있는 layered Double Hydroxide (LDH)를 이용하여 대표적인 항암제인 메토트렉세이트(MTX)의 단독 투여와 MTX-LDH 혼성체를 투여함으로써 시험관 내에서 정상 세포주와 골육종 세포주를 대상으로 약제 효과의 차이를 알아보고자 하는 것이다. 대상 및 방법: LDH의 세포 내 진입을 확인하기 위하여 FTTC (Fluorescein Isothiocyanate)-LDH hybrid를 제작하여 형광 현미경으로 관찰하였다. 골종양 세포주 SaOS-2와 MG-63 및 정상 섬유모세포 세포주(Detroit 551)를 사용하여 MTX와MTX-LDH hybrid를 500 ㎍/mL 농도로 24시간, 48시간, 72시간, 96시간 처리하여 배양한 후 MTT 기기로 두 약제의 항암 효과 차이를 알아보았고, DNA fragmentation 분석을 통하여 두 약제 사이의 apoptosis 정도 차이를 관찰하였다. 결과: LDH는 시간과 용량에 비례하여 세포 내로 진입되었으며, 골종양 세포주에 500 ㎍/mL 농도로 처리한 후 세포 증식 억제 효과 측정에서 24시간 배양시 MTX-LDH hybrid가 MTX 단독투여 보다 SaOS-2에서는 37%, MG-63에서는 20% 더 높은 억제 효과를 보였다. 그러나 72시간, 96시간 등 시간이 지남에 따라 MTX-LDH hybrid와 MTX 단독투여군 간의 성장 억제 정도의 차이는 줄어드는 경향을 보였다. 정상 섬유모세포에서는 두 약제간의 유의한 차이가 없었다. 성장억제 기전을 알아보기 위해 시행한 세포 고사(apoptosis) 검사에서 500 ㎍/mL로 24시간 배양하여 apoptosis를 측정한 결과 MTX와 LDH 군에서는 apoptosis를 관찰할 수 없었으나, MTX-LDH hybrid 군에서는 DNA ladder 형성이 관찰되어 apoptosis를 통한 성장억제 효과를 관찰할 수 있었다. 결론: MTX-LDH hybrid는 MTX의 세포 내 유입을 증가시켜 MTX의 항암 효과를 일으키는데 효과적임을 알 수 있었다. Purpose: The purpose of this study was to observe and analyze the effect of Methotrexate-Layered Double Hydroxide (LDH) hybrids on growth inhibition and the apoptosis of human osteosarcoma cell lines (SaOS-2, MG-63) and normal fibroblasts. Materials and Methods: FITC-LDH hybrids were added to the cells and incubated for 2, 4, 6, and 8 hours. The samples were examined by fluorescence microscopy. SaOS-2 and MG-63 cells, and a normal fibroblast cell line (Detroit 551) were treated with 500 ㎍/mL MTX and 500 ㎍/mL MTX-LDH hybrids for 24, 48, 72, and 96 hours, respectively. The proliferation was measured by using the MTT assay. Apoptosis was determined by DNA fragmentation analysis. Results: The hybrids with LDH entered the cells effectively in a time-and dose-dependent manner. The proliferation of SaOS-2 cells in a culture treated with 500 ㎍/mL of MTX-LDH hybrids for 24 hours was significantly inhibited (37% more) compared to those treated with MTX. MG-63 cell growth was inhibited 20% more than SaOS-2 cell growth. However, the difference in the degrees of inhibition of cells treated with MTX-LDH hybrid or with MTX alone reduced with time. DNA ladders appeared in cells treated with 500 ㎍/mL MTX-LDH hybrid for 24 hours but not in those treated with MTX and LDH alone. Conclusion: The results of this study suggest that MTX-LDH hybrid more effectively enters cells and inhibits their proliferation than MTX alone.
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