노화가 인체 중간엽 줄기세포로부터 조골세포로의 증식 및 분화에 미치는 영향

백기현,태현정,오기원,이원영,조정기,권순용,강무일,차봉연,이광우,손호영,강성구,김춘추 대한내분비학회 2003 Endocrinology and metabolism Vol.18 No.3

연구배경: 일반적으로 골다공증과 연관된 위험인자로는 연령, 폐경, 약물, 불충분한 칼슘섭취, 만성질환 및 운동부족 등이 있는데, 특히 노화가 진행할수록 골밀도가 감소하는 것은 잘 알려져 있다. 노화와 관련하여 진행되는 골소실은 조골세포 및 전구조골세포의 기능적 결핍에 의한 골형성의 감소가 주요한 요인으로 여겨지고 있다. 그 동안 연령이 조골모 세포의 양과 조골모 세포로부터 성숙조골세포로의 분화 및 증식에 미치는 영향에 대한 일부 보고들이 있었으나 아직 일치된 견해는 없는 형편이다. 방법: 다양한 연령의 사람으로부터 골수를 채취, 중간엽 줄기세포가 포함된 단핵세포를 분리한 후 조골세포로 분화하기 좋은 조건하에서 배양하였다. 대상군은다시 젊은군과 노령군으로 구분하여 다양한 변수를 비교 분석하였다. 일차배양에서는 CFU-F를 계수하여 골수내 중간엽 줄기세포의 수를 추산하였고, 칼슘측정을 통하여 기질의 무기화 정도를 비교하였다. 계대배양후 이차배양에서는 시기별로 알카리성 포스파타제 활성도를 측정하고 오스테오칼신 mRNA의 발현을 관찰하여 젊은군과 노령군 사이의 증식능 차이를 비교하였다. 또한 이차배양 시기별로 MTT 측정을 하여 양군간에 증식능 차이가 있는지 알아보았다. 결과: 1. 일차배양 15일째에 평균 CFU-F의 수는 젊은군에서 유의하게 많았다(젊은군 148.3±28.9, 노령군 54.3±9.1, p=0.02). CFU-F의 평균면적은 젊은군에서 넓은 경향을 보였으나 통계적으로 유의하지는 않았다. 2. 일차배양 17일 경과 후 양군간에 기질 칼슘 침착정도는 유의한 차이를 보이지 않았다(젊은군 103.6±50.6, 노령군: 114.0±56.5, p=NS). 3. 이차배양 10일째에 젊은군에서 알카리성 포스파타제 활성도가 고령군에 비해 유의하게 높았다(젊은군: 935.5±115.0 U/mg, 노령군: 578.4±115.7U/mg,p.0.05). 고령군에서는 시간 경과에 따른 변화가 미약했으며 전반적으로 알카리성 포스파타제의 활성도가 젊은군에 비해 낮았다. 4. 이차배양도중 오스테오칼신 mRNA의 발현은 배양시기별로 젊은군에 비해 고령군에서 더 낮은 경향을 관찰할 수 있었다. 5. 이차배양 10일과 15일에 젊은군에서 노령군보다세포증식이 유의하게 증가된 양상을 보였다(10앓 젊은군 0.73±0.05, 노령군 0.58±0.04, p=0.05, 15일; 젊은군 0.80±0.05, 노령군 0.70±0.03, p=0.05).결론: 이상의 연구에서 저자들은 노령군에서 젊은군보다 골수 내 중간엽줄기세포의 수가 적고, 노령군에서 유래한 전구조골세포의 성숙조골세포로의 증식 및 분화가 젊은군 보다 감소해 있는 것을 관찰할 수 있었다. Background: Osteoblasts originate from osteoprogenitor cells in bone marrow stroma, termed mesenchymal stem cells (MSCs) or bone marrow stromal cells. Each MSC forms colonies (colony forming units-fibroblasts [CFL-Fs]) when cultured ex vivo. There are some reports about the age-related changes of the number and osteogenic potential of osteoprogenitor cells, but any relationship has not been clearly established in humans. In this study, we counted MSCs using CFU-Fs count and examined the proliferative capacity and differentiation potential of osteoprogenitor cells. Finally, we analyzed how these parameters varied with donor age. Methods: Bone marrow was obtained from the iliac crest of young (n=6, 27.2±8.6 years old) and old (n= 10, 57.4k6.7 years old) healthy donors. Mononuclear cells, including MSCs, were isolated and cultured in osteogenic medium. In primary culture, we compared the colony-forming efficiency of MSCs between the two groups and determined the matrix calcification. When primary culture showed near confluence, the cells were subcultured. Alkaline phosphatase activity, osteocalcin expression by RT-PCR and proliferative potential by MTT assay were examined by the time course of secondary culture. Results: At the 15th day of primary culture, the mean number of CFU-Fs was significantly higher in the younger donors (young: 148.3±28.9, old: 54.3±9.1, p=0.02) and the mean size of CFL-Fs was also larger in the younger donors than the older donors. However, matrix calcification was not different between the two groups (young: 103.6±50.6, old: 114.0±56.5, p=NS). In secondary culture, alkaline phosphatase activities were significantly lower in the older donors. The younger donors showed peak alkaline phosphatase activity at day 10, while the older donors didn't showed a remarkable peak (young: 935.5±115.OU/mg, old: 578.4±115.7U/mg, p<0.05). Total cell number as a proliferative index increased progressively during the secondary culture and a significantly greater cell number was noted in the younger donors. Osteocalcin expression was generally upregulated in the younger donors, but this was not statistically significant. Conclusion: Our study shows that the number of osteoprogenitor cells is decreased during aging and that the proliferative capacity and differentiation potential of osteoprogenitor cells seem to be reduced during aging (J Kor SOC Endocrinol 18:296-305, 2003).

골수이식 후 골밀도 및 골대사의 변화 : 2년 추적관찰 2-Year Prospective Study

이원영,강무일,오은숙,오기원,한제호,손현식,윤건호,차봉연,이광우,손호영,강성구,신완식,민우성,김춘추 대한내분비학회 2000 Endocrinology and metabolism Vol.15 No.4·5

동종골수이식 후 혈당 및 혈중 지질농도의 변화양상 및 관련인자

이원영,강무일,오은숙,오기원,손현식,윤건호,차봉연,이광우,손호영,강성구,신완식,민우성,김춘주 대한당뇨병학회 2002 Diabetes and Metabolism Journal Vol.24 No.6

연구배경:골수이식은 비교적 젊은 연령의 환자들을 대상으로 하며 면역억제제의 사용기간이 비교적 짧으므로, 주로 고령의 만성 질환 환자에서 시행되는 고형장기이식에서와는 달리 당대사 및 지단백 대사에 있어서 많은 차이점이 있을 것으로 추측된다. 저자들은 전향적 연구를 통하여 골수이식 후 시기별로 혈당 및 혈중지단백 변화 양상을 알아보고 이와 관련된 임상인자들을 규명하고자 하였다. 방법:1998년 10월부터 1999년 8월까지 가톨릭대학교 성모병원에서 동종골수이식을 시행한 환자들 중 43명을 대상으로 이식 전 및 이식 후 1, 2, 3, 4주와 3개월, 6개월에 공복 혈당, 혈중 총 콜레스테롤, 중성지방, 고밀도지단백을 측정하여 골수이식 후 시기별 변화를 관찰하고 여러 임상인자들에 따른 차이를 알아보았다. 결과:1. 공복혈당은 골수이식 수 첫4주 동안 상승하였고 이후 감소하였으나 이식 6개월 시점의 평균 공복혈당은 이식 전보다 유의하게 높게 관찰되었다. 혈중 총 콜레스테롤은 이식 후 1주에 최고치를 형성하였고 이후 기저수준으로 회복되었다가 이식 수 3,6개월에 다시 증가하여 기저치에 비해 유의하게 높았다. 혈중 중성지방은 이식 후 1개월까지 유의하게 증가하였고 이후 감소하여, 3,6개월에는 기저치와 유의한 차이가 관찰되지 않았다. 혈중 고밀도지단백은 이식 후 2,3주에 이식 전보다 유의하게 감소하였고 이후 이식 전 수준으로 회복되었다. 혈중 저밀도지단백은 총 콜레스테롤의 변화와 매우 유사하였다. 2. 골수이식 후 6개월 시점에서 공복 혈당이 126㎎/dL이상인 환자는 7명(16%)이었다. 이들 환자들과 공복혈당 126㎎/dL 미만의 환자 36명을 비교한 결과, 공복혈당이 126㎎/dL 이상인 환자군에서 스테로이드 평균 투여량이 많았고 고밀도지단백이 유의하게 낮았다. 3. 이식편대숙주질환이 발생한 환자는 그렇지 않은 환자보다 이식 후 1, 2, 3주 및 6개월의 총 콜레스테롤이 더 낮았고, 3개월의 공복혈당이 더 높았다. 혈연골수이식 환자군은 비혈연골수이식 환자에 비해 투여된 스테로이드 용량이 더 적음에도 불구하고 이식 후 1, 2, 3주 및 6개월의 총 콜레스테롤 수치가 더 높았다. 스테로이드 고용량 투여군(하루 평균 7.5㎎기준)은 저용량군보다 이식 후 3개월 시점의 공복혈당이 더 높았으나 나머지 시점의 혈당, 혈중 지질농도에 있어서는 유의한 차이가 관찰되지 않았다. 결론:골수이식 후 초기시기에 주로 당 대사 및 지질대사이상이 관찰되며 이는 면역억제제 투여와 관련이 있음을 알 수 있었다. 면역억제제가 고용량 투여되는 합병증 발생 시 이들 대사이상에 관심을 기울여 대처해야 할 것이다. Background: In bone marrow transplantation(BMT), recipients are usually younger and immunosuppressants are open used in shorter period than in solid organ transplantation. Therefore, there might be a difference in glucose and lipid metabolism between BMT and solid organ transplantation. However, the serial changes of metabolic parameters following BMT have not been studied. Therefore, the aim of this study is to investigate the serial changes of blood glucose, lipids and the putative factors that are related with these changes after BMT. Methods: We have prospectively investigated 43 patients who underwent allogeneic BMT. Fasting plasma glucose(FPG), total cholesterol, triglyceride and high-density lipoprotein(HDL) were measured before BMT, and at 1, 2, 3, 4, 12 weeks and 6 months after BMT. The serial changes of these metabolic parameters according to clinical factors including type of BMT, mean daily steroid dosage, and occurrence of graft versus host disease (GVHD) were examined. Results: 1. Mean FPG level increased during 4 weeks after BMT and remained above basal value at post-transplant 6 months. Total Cholesterol level was increased during initial 4 weeks after BMT and was above basal value at post-BMT of 3 and 6 months. Triglyceride level was progressively increased during initial 4 weeks after BMT, but returned to basal value there after. HDL-cholesterol level was significantly decreased during initial 4 weeks after BMT, but returned to basal value there after. 2. Patients with FPG above 126 mg/dL and the other patients, the former received larger amounts of daily steroid and had lower HDL-cholesterol level. 3. The changes of metabolic parameters were different according to type of BMT, steroid dose, and occurrence of GVHD. Conclusion: Although there was increase of FPG, TC, TG and decrease of HDL-C during initial 4 weeks after BMT, these metabolic changes recovered slowly thereafter. Immunosuppressants are thought to be associated with these changes. Further observation will be needed for the long-term effect of BMT on metabolic changes(J Kor Diabetes Asso 24:689~698, 2000).

LEVOFLOXACIN(CRAVIT^(�))의 만성 중이염에 대한 효과에 관한 연구

최영석,추무진,신시옥 최신의학사 1995 最新醫學 Vol.38 No.4

급성상악동염 환자에서 클라리스로마이신 투여후 치료결과 및 안정성에 대한 평가

최영석,추무진,신시옥,양승덕 최신의학사 1995 最新醫學 Vol.38 No.12

조혈모세포이식술이 골수기질세포의 기원 및 조골세포로의 증식 및 분화에 미치는 효과

강무일,조성원,오은숙,백기현,이원영,오기원,김혜수,한제호,윤건호,차봉연,이광우,손호영,강성구,김춘추 대한내분비학회 2000 Endocrinology and metabolism Vol.15 No.4·5

안와내벽의 단독외향골절에서 골절정도와 안구함몰정도와의 관계

진홍률,신시옥,추무진,최영석,양상권,김종욱 대한이비인후과학회 1998 대한이비인후과학회지 두경부외과학 Vol.41 No.5

조혈모세포이식 후 골성장인자의 변화 및 골대사에 미치는 영향 : Impact on Bone Mineral Metabolism

백기현,오은숙,오기원,이원영,김혜수,권순용,한제호,강무일,차봉연,이광우,손호영,강성구,김춘추 대한내분비학회 2002 Endocrinology and metabolism Vol.17 No.5

연구배경: 각종 장기이식의 시행이 많아지고 이식 후 생존율이 증가함에 따라 이식 후 합병증에 대한 관심 또한 높아지고 있다. 조혈모세포이식 후에도 다양한 내분비적 합병증이 발생할 수 있으며 골격에 대한 합병증도 문제점으로 대두되고 있다. 조혈모세포 이식 후 발생하는 골소실에는 이식 후 초기의 골형성 저하와 골흡수 증가가 중요한 역할을 담당하리라고 추측되는데 이러한 골재형성불일치(biochemical uncoupling)에 골 성장인자들이 미치는 영향에 대해서는 알려진 바가 없다. 본 연구에서는 조혈모세포이식 전, 후로 말초 혈액에서 IGF-I, FGF-2, M-CSF같은 성장인자의 변화를 알아보고, 이들 성장인자의 변화가 조혈모세포이식 후의 골형과 골흡수에 미치는 영향 및 이식 후 발생되는 골량 소실과의 연관성을 확인해 보고자 하였다. 방법: 여러 가지 혈액질환으로 인해 동종 골수이식을 시행 받은 환자들을 전향적으로 관찰하였으며 이식 전 및 이식 후 1주, 2주, 3주, 4주 및 3개월, 6개월 1년에 말초 혈액에서 골교체표지자를 측정하였다. 이식 전 및 이식1년 후에 요추골 및 대퇴골 골밀도를 측정할 수 있었던 36명의 환자들을 대상으로 냉동 보관되어 있던 혈청을 이용하여 IGF-I, FGF-2 및 M-CSF를 시기별로 측정하였으며 이들 성장인자와 골교체표지자의 변화 및 골밀도 변화 사이의 상관관계를 확인하였다. 결과: 골흡수 표지자인 혈청 ICTP는 이식 전에 비해 이식 후 4주까지 점차 의의 있게 증가하다가 이후 6개월까지 더욱 증가한 후 감소하였다. 골형성 표지자인 osteocalcin은 이식 후 3주까지는 점차 감소하다가 이후 증가하여 이식 후 3개월 및 6개월에 기저치보다 통계적으로 유의하게 증가한 후 감소하였다. 혈청 IGF-I과 FGF-2는 각각 이식 후 3주 및 1주까지 의미있게 감소하다가 이후 증가하였으며 혈청 M-CSF는 이식 후 1주째에 기저치에 비해 의미 있게 증가하였다가 이후 기저치로 회복되었다. 이식 1년 후 평균 요추부 골밀도는 5.2% 감소하였고 평균 근위대퇴골 골밀도는 11.6% 감소하였다. 이식 전 및 이식 후 3주에 측정한 IGF-I과 같은 시기에 측정한 오스테오칼신 사이에 유의한 상관관계가 관찰되었으며 이식 후 3주째의 M-CSF와 골흡수표지자인 M-CSF 사이에서 의미 있는 양의 상관관계를 관찰할 수 있었다. 이식 후 3주 및 3개월에 IGF-I이 낮은 환자일수록 이식 1년 후 근위대퇴골에서의 골소실이 많은 것으로 분석되었다. 결론: 조혈모세포이식 후 발생하는 골소실에는 기존에 알려진 기저질환의 영향, 성호르몬의 감소, 면역억제의 투여, 골수기질세포와 조골세포의 손상 및 이식초기 사이토카인의 변화이외에도 골성장인자가 관련이 있음을 확인하였고, 이는 이식 후 발생되는 골량소실에 중요한 역할을 할 것이라고 사료된다. Background: A loss of bone mass is usually detected after a bone marrow transplantation (BMT), especially during the early post-transplant period. We recently reported that enhanced bone resorption following a BMT was related to both the steroid dose and the increase in IL-6. We also suggested damage to the marrow stromal microenvironment, by myoablation, partly explains the impaired bone formation following a BMT. It is well known that some growth factor play important role in bone growth and osteogenesis. However, the pathogenetic role of bone growth factors in post-BMT bone loss is unknown and data on the changes in the growth factors, in accordance with bone turnover markers and bone mineral density (BMD) changes are scarce. We investigated changes in bone growth factors such as IGF-I (Insulin-like growth factor-I), fibroblast growth factor-2 (FGF-2) and Macrophage colony stimulating factor (M-CSF), during the post-BMT period, and assessed whether the growth factor changes influenced the bone turnover and post-BMT bone loss. The present study is the first prospective study to describe the changes in bone growth factors following a BMT. Methods: We prospectively investigated 110 patients undergoing a BMT, and analyzed 36 patients (32.4±1.3 years, 17 men and 19 women) whose BMDs were measured before, and 1 year after, the BMT. The serum biochemical markers of bone turnover were measured before, 1, 2, 3 and 4 weeks, 3 and 6 months, and 1 year, after the BMT. The serum, FGF-2, IGF-I and M-CSF levels were measured before and 1 and 3 weeks, and 3 months after the BMT. The correlation between the changes of growth factors and various bone parameters was analyzed. Results: The mean bone losses in the lumbar spine and total proximal femur, calculated as the percentage change from the baseline to the level at 1 year, were 5.2(p<0.05) and 11.6%(p<0.01), respectively. the serum type I carboxyterminal telopeptide(ICTP), a bone resorption marker, increased progressively until 6 months after the BMT, but thereafter decreased, to the base value after 1 year. Serum osteocalcin, a bone formation marker, decreased progressively, until 3 weeks after the BMT but then increased transiently, and finally returned to the base level at 1 year. The serum IGF-I and FGF-2 also decreased progressively until 3 weeks 1 week after the BMT, respectively, then increased to the base values at 3 months. The serum M-CSF increased briskly at 1 week post-BMT, then decreased to the base level. There were positive correlations between the percentage changes from the baseline proximal femur BMD and the IGF-I levels 3 weeks and 3 months (r=0.52, p<0.01, r=0.41, p<0.05) post BMT. A significant correlation was found between the IGF-I and osteocalcin levels pre-BMT, and 3 weeks after the BMT. Another positive correlation was found between the M-CSF and the ICTP levels at 3 weeks post BMT (r=0.54, p<0.05). Conclusion: In conclusion, there were significant changes in the serum IGF-I, FGF-2 and M-CSF levels in the immediate post-BMT period, which were related to a decrease in bone formation and loss in the proximal femoral BMD during the year following the BMT (J Kor Soc Endocrinol 17:664∼674, 2002).

Enzymatic properties of a bee venom serine protease from the bumblebee Bombus ignitus

Choo, Young-Moo,Qiu, Yuling,Yoon, Hyung-Joo,Lee, Kyeong-Yong,Sohn, Hung-Dae,Jin, Byung-Rae Korean Society of Applied Entomology 2011 Journal of Asia-Pacific Entomology Vol.11 No.3

We previously reported that bumblebee (Bombus ignitus) venom serine protease (Bi-VSP) acts as a prophenoloxidase-activating factor in arthropods and a fibrin(ogen)olytic enzyme in mammals. In the present study, we characterized the enzymatic properties of Bi-VSP purified from B. ignitus venom. The 34-kDa active form of Bi-VSP was purified from the venom of B. ignitus worker bees. Glycoprotein staining showed that approximately 20% of the total molecular mass of Bi-VSP is due to carbohydrate moieties. Bi-VSP had an optimal pH and temperature of pH 9.0 and <TEX>$40^{\circ}C$</TEX>, respectively, and was stable at <TEX>$50^{\circ}C$</TEX> for at least 10 min. Bi-VSP activity decreased abruptly below pH 6.0, indicating that Bi-VSP activity is almost completely inhibited at pH 5.4 of B. ignitus venom. The protease activity of Bi-VSP was strongly inhibited by typical serine protease inhibitors such as phenylmethanesulfonyl fluoride, leupeptin, and soybean trypsin inhibitor.

Antifibrinolytic role of a bee venom serine protease inhibitor that acts as a plasmin inhibitor

Young Moo Choo,Kwang Sik Lee,Hyung Joo Yoon,Byung Rae Jin 한국응용곤충학회 2011 한국응용곤충학회 학술대회논문집 Vol.2011 No.10

Bee venom is a rich source of pharmacologically active substances. In this study, we identified a bumblebee (Bombus ignitus) venom Kunitz-type serine protease inhibitor (Bi-KTI) that acts as a plasmin inhibitor. Bi-KTI showed no detectable inhibitory effect on factor Xa, thrombin, or tPA. However, it strongly inhibited plasmin, although this inhibitory ability was two-fold weaker than that of aprotinin. The activities of B. ignitusvenom serine protease (Bi-VSP) and plasmin in the presence of Bi-KTI indicate that Bi-KTI targets plasmin more specifically than Bi-VSP. These findings demonstrate a novel mechanism for bee venom by which Bi-KTI acts as an antifibrinolytic agent, raising interest in Bi-KTI as a potential clinical agent.