스타틴(statin) 약물이 성체줄기세포의 골분화에 미치는 영향

문동규(Dong Kyu Moon),윤정원(Jeong-Won Yun),김보규(Bo Gyu Kim),이아람(A Ram Lee),문선영(Sun Young Moon),변준호(June-Ho Byun),황선철(Sun-Chul Hwang),우동균(Dong Kyun Woo) 한국생명과학회 2019 생명과학회지 Vol.29 No.12

골다공증의 진행은 뼈질량 감소와 골절위험 증가를 야기한다. 골다공증은 노인 인구에서 흔하며, 최근 들어 급속한 고령화 사회로 인해 그 환자수도 동반하여 크게 증가하고 있다. 현재 처방되는 골다공증 치료제의 대부분은 파골세포 억제 효과에 기반하여 골흡수를 방지한다. 그러나 이러한 골다공증 치료제는 새로운 뼈형성을 증가시키지는 못하며 수반되는 여러 부작용도 보고되고 있다. 따라서 골다공증의 새로운 제어와 치료법 개발을 위해 성체줄기세포의 골세포 분화유도와 조골세포 활성을 도모하는 재생의학적 접근이 활발히 연구되고 있다. 스타틴(statin) 계열 약물은 혈중 콜레스테롤 강하제로 심혈관 질환에 흔히 처방되는 치료제이다. 흥미롭게도 최근 일련의 연구에서 이러한 스타틴이 조골세포 활성에 긍정적인 영향을 주어 뼈형성을 촉진한다는 보고가 발표되고 있다. 따라서, 본 연구에서는 이러한 스타틴 약물이 인체 골막유래 성체줄기세포의 골세포 분화과정이나 조골세포 활성에 영향이 있는 지를 분석하였다. 현재 임상적으로 처방되는 총 7 종류의 스타틴 약물에 대해, 골막유래 성체 줄기세포의 골세포 분화과정에서 조골세포 활성과 관련된 초기와 후기 표지자인 alkaline phosphatase의 활성과 칼슘 침착을 각각 분석하였다. 본 연구에서 일부 스타틴(pitavastatin과 pravastatin)은 약하지만 뼈형성을 증가시키는 효과가 있음을 알 수 있었다. 이러한 연구결과는 스타틴이 골막유래 줄기세포로부터 골세포로의 분화나 조골세포 활성을 조절할 수 있는 물질이 될 수 있으며, 이러한 약물이 골세포분화나 재생의학의 새로운 조절 물질로서 골다공증 치료에 응용될 수 있음을 제시한다. Osteoporosis is characterized by a reduction in bone mass and typically manifests as an increase in fractures. Because this disease is common in elderly populations and lifespans are rapidly increasing, the incidence of osteoporosis has also grown. Most drugs currently used for osteoporosis treatment target osteoclasts in the bone tissue to prevent absorption. However, these medications also cause certain side effects and, furthermore, cannot increase bone mass. Thus, in order to control osteoporosis, regenerative medicine that utilizes adult stem cells and osteoblasts has been extensively studied. Statins, also known as 3-hydroxy-3-methylglutaryl-coenzyme A (HMG-CoA) reductase inhibitors, are cholesterol-lowering drugs that have been widely prescribed for cardiovascular diseases. Interestingly, recent studies have reported the beneficial effects of various statins on bone formation via the activation of osteoblasts. Thus, the current study investigated the effects of seven statin-family drugs on osteoblast activity during osteogenic differentiation using adult stem cells from human periosteal tissue. Specifically, statin effects on alkaline phosphatase activity, an early marker of bone cell differentiation, and on calcium deposit, a late marker of bone cell differentiation, were assessed. The results demonstrate that some statins (for example, pitavastatin and pravastatin) have a weak but positive effect on bone formation, and the findings therefore suggest that statin treatments can be a novel modulator for osteogenic differentiation and regenerative medicine using periosteal stem cells.

혈액투석 환자에서 Staphylococcus aureus 감염에 의한 감염성 복부 대동맥류 파열

문동규 ( Dong Gyu Moon ),박성민 ( Sung Min Park ),문설경 ( Sul Kyung Moon ),심병주 ( Byung Joo Shim ),신석준 ( Seok Joon Shin ),송호철 ( Ho Cheol Song ),최의진 ( Eui Jin Choi ) 대한신장학회 2008 Kidney Research and Clinical Practice Vol.27 No.1

Infectious aneurysms in hemodialysis patients are very rare. It is assumed that injuries on atherosclerotic vessel walls are involved in the development of aneurysms associated with septicemia. Rupture of infectious aneurysms carries a high mortality rate because it often leads to hemorrhagic shock. Here we report the case of a hemodialysis patient with rupture of an abdominal aortic infectious aneurysm secondary to Staphylococcus aureus septicemia. A 72 year-old male hemodialysis patient presented with diarrhea and fever. Staphylococcus aureus was identified in his blood culture. On the sixth day after admission, he developed sudden abdominal pain, distension and hypotension, so we assumed hypovolemic shock due to intraabdominal hemorrhage. On abdominal CT, he was found to have a ruptured, 2.4×2 cm infrarenal abdominal aortic aneurysm with a large amount of retroperitoneal hemorrhage. His final diagnosis was rupture of an infectious aneurysm based on the presence of Staphylococcal bacteremia. He underwent a percutaneous stent graft in the infrarenal aorta successfully. However, two weeks later, he developed septic shock due to a newly developed intestinal perforation and died of multiorgan failure.

Salicylate가 성체줄기세포의 골분화에 미치는 영향

김보규(Bo Gyu Kim),이아람(A ram Lee),이보영(Bo Young Lee),심성보(Sungbo Shim),문동규(Dong kyu Moon),황선철(Sun-Chul Hwang),변준호(June-Ho Byun),우동균(Dong Kyun Woo) 한국생명과학회 2018 생명과학회지 Vol.28 No.12

최근 들어 급속한 고령화 사회가 진행되고 있으며 이로 인해 골관절염과 골다공증 등의 퇴행성 골질환 환자수도 동반하여 증가하고 있다. 따라서 고령화에 따른 골관련 질환의 새로운 제어와 치료법 개발을 위해 성체줄기세포의 골세포 분화유도를 활용한 재생의학도 활발히 연구되고 있다. 또한 관련 연구에서 줄기세포의 분화과정에서 미토콘드리아의 산화적인산화가 중요하다고 알려지고 있다. 흥미롭게도 최근 연구에서 아스피린의 주성분인 salicylate가 동물세포의 미토콘드리아 생합성을 증진시키는 효과가 보고되었다. 그러나 성체줄기세포에서 salicylate가 골세포분화나 미토콘드리아 생합성을 유도할 수 있는지에 대한 연구결과는 미비한 실정이다. 본 연구에서는 인체 골막 유래의 성체줄기세포를 이용하여 골세포분화나 미토콘드리아 생합성에 대한 salicylate의 영향을 분석하였다. 골막 유래 성체줄기세포의 골세포 분화유도 과정에 동반한 salicylate 처리는 잘 알려진 골세포분화 표지자인 alkaline phosphatase의 활성을 증가시키는 결과를 본 연구에서 얻었다. 이러한 연구결과는 salicylate가 줄기세포로부터 골세포로의 분화를 조절할 수 있는 물질이 될 수 있음을 제시한다. 또한 이러한 골세포 분화과정에서 미토콘드리아 생합성도 salicylate 처리에 의해 증가됨이 관찰되었다. 따라서, 미토콘드리아 생합성이나 기능을 조절하는 물질이 성체줄기세포의 골세포 분화과정에도 영향을 줄 수 있으며, 이러한 물질이 골세포분화나 재생의학의 새로운 조절 물질로 응용될 수 있음을 제시한다. Due to a rapidly expanding aging population, the incidence of degenerative bone disease has increased, and efforts to handle the issue using regenerative medicine have become more important. In order to control various bone diseases such as osteoarthritis and osteoporosis, regenerative medicine utilizing adult stem cells has been extensively studied. And it is now clear that the mitochondrial energy metabolism, oxidative phosphorylation, is important for the process of stem cell differentiation. Interestingly, a recent study reported that salicylate promotes mitochondrial biogenesis by regulating the expression of PGC-1α in murine cells. However, the possible effects of salicylate on osteogenic differentiation through increased mitochondrial biogenesis in stem cells remain unknown. Thus, here we investigated whether salicylate could influence osteogenic differentiation and mitochondrial biogenesis of periosteum-derived mesenchymal stem cells (POMSCs). We found that salicylate treatments of POMSCs undergoing osteogenic differentiation increased the activity of alkaline phosphatase, a well-known early marker of bone cell differentiation. In addition, we observed that mitochondrial mass was increased by salicylate treatments in POMSCs. Together, these results indicate that salicylate can enhance osteogenic differentiation and mitochondrial biogenesis in POMSCs. Therefore, the findings in this study suggest that small molecules augmenting mitochondrial function such as salicylate can be a novel modulator for osteogenic differentiation and regenerative medicine.

자연 소실된 양측성 견갑흉부 점액낭염

손강민(Kang Min Sohn),문동규(Dong Gyu Moon),성창민(Chang Min Sung),최필엽(Pil Yeob Choi),박형빈(Hyung Bin Park) 대한정형외과학회 2011 대한정형외과학회지 Vol.46 No.1

견갑흉부 점액낭염은 견관절 운동시 통증과 골성 탄발음이 특징적으로 나타나는 탄발성 견갑 증후군의 원인으로 알려져 있다. 또한 견관절 불쾌감의 한 원인이기도 하다. 견갑흉부 점액낭염의 원인은 견갑골이나 늑골의 돌출과 같은 골성 변화로 인한 견갑주위 조직의 만성 반복적인 기계적 자극으로 인한 것으로 생각되고 있다. 보존적 치료가 우선시되며, 그 결과는 성공적인 것으로 알려져 있으나, 통증, 과도한 마찰, 기능 부전 등이 동반될 경우 수술적 치료가 필요할 수 있으므로 정확한 진단이 중요하다. 저지들은 연부조직 육종으로 오인할 수 있는 무통성으로 탄발음의 동반없이 급속히 커졌다가 관찰도중 자연 소실된 양측성 견갑흉부 점액낭염 1예를 경험하였기에 이에 대하여 보고하는 바이다. Scapulothoracic bursitis causes snapping scapular syndrome, which is characterized by shoulder pain accompanying bony crepitation during shoulder motion, or as an isolated entity causing shoulder discomfort. The pathogenesis of scapulothoracic bursa formation is thought to be related to chronic repetitive mechanical stress on the periscapular tissue, usually from the result of a bone abnormality (a protrusion of the scapula or rib cage). Scapulothracic bursitis is treated with conservative management and the result can be successful. Accurate diagnosis is important because surgery is not necessary except for cases with pain, excessive friction, or dysfunction. We report a patient with rapidly developed bilateral scapulothoracic bursitis without pain and snapping, which can be confused with a soft tissue sarcoma. In this case, conservative management was used to treat the patient.

Involvement of mitochondrial biogenesis during the differentiation of human periosteum-derived mesenchymal stem cells into adipocytes, chondrocytes and osteocytes

A. Ram Lee,문동규,Adrian Siregar,Sun Young Moon,Ryoung‑Hoon Jeon,Young‑Bum Son,Bo Gyu Kim,Young‑Sool Hah,Sun‑Chul Hwang,June‑Ho Byun,Dong Kyun Woo 대한약학회 2019 Archives of Pharmacal Research Vol.42 No.12

Due to a rapidly expanding aging population,the incidence of age-related or degenerative diseases hasincreased, and efforts to handle the issue with regenerativemedicine via adult stem cells have become more important. And it is now clear that the mitochondrial energy metabolismis important for stem cell differentiation. When stemcells commit to differentiate, glycolytic metabolism isbeing shifted to mitochondrial oxidative phosphorylation(OXPHOS) to meet an increased cellular energy demandrequired for differentiated cells. However, the nature ofcellular metabolisms during the differentiation process ofperiosteum-derived mesenchymal stem cells (POMSC) isstill unclear. In the present study, we investigated mitochondrialbiogenesis during the adipogenic, chondrogenic, and osteogenic differentiation of POMSCs. Both mitochondrialDNA (mtDNA) contents and mitochondrial proteins (VDACand mitochondrial OXPHOS complex subunits) wereincreased during all of these mesenchymal lineage differentiationsof POMSCs. Interestingly, glycolytic metabolismis reduced as POMSCs undergo osteogenic differentiation. Furthermore, reducing mtDNA contents by ethidium bromidetreatments prevents osteogenic differentiation of POMSCs. In conclusion, these results indicate that mitochondrialbiogenesis and OXPHOS metabolism play important roles inthe differentiation of POMCS and suggest that pharmaceuticalmodulation of mitochondrial biogenesis and/or functioncan be a novel regulation for POMSC differentiation andregenerative medicine.

자가면역성 간염에 동반된 Epstein-Barr virus에 의한 간염 1예

정재규 ( Jae Gu Jung ),문동규 ( Dong Gyu Moon ),양홍준 ( Hong Jun Yang ),권정현 ( Jung Hyun Kwon ),강진한 ( Jin Han Kang ),정은선 ( Eun Sun Jung ),윤승규 ( Seung Kew Yoon ) 대한내과학회 2008 대한내과학회지 Vol.74 No.6

평소 건강히 지내던 25세 여자 환자가 급성 간염의 양상으로 내원하였고 A형, B형, C형 간염 항체검사에서 음성소견이 나왔으나 EBV 간염의 혈청학적 검사와 자가 면역 항체 검사에서 양성 소견 관찰되어 동반 간질환 평가를 위해 간조직 생검을 실시하였다. 그 결과 간조직은 만성 자가면역성 간염소견을 보이고 있었으며 동소보합결합(in situ hybridization)법을 통해 EBV에 의한 간염이 동반되어 있음을 증명하였다. 이후 대중적 처치로 간기능의 호전을 보이다가 다시 악화되어 부신피질 호르몬 사용 후 호전된 증례를 보고하는 바이다. Autoimmune hepatitis (AIH), a rare cause of chronic liver disease in Korea, is a chronic, predominantly periportal hepatitis characterized by hypergammaglobulinemia, tissue autoantibodies, and responsiveness to immunosuppressive therapy. Here we report a rare case of Epstein-Barr virus (EBV) hepatitis in the presence of a previous diagnosis of AIH. A 25-year-old woman was admitted to the hospital with fever and myalgias. Laboratory data showed elevated aminotransferases, hypergammaglobulinemia, increased anti-nuclear antibody (ANA) titer, positive anti-smooth muscle antibody (ASMA) test, negative anti-mitochondrial antibody (AMA) test, and negative antibody against liver kidney microsome-1 (anti-LKM-1) test. Serologic viral markers of EBV indicated a recent EBV infection. Liver biopsy was performed to search for evidence of accompanying autoimmune liver disease. Liver biopsy findings were consistent with chronic active hepatitis. In-situ hybridization performed on the liver tissue confirmed the presence of EBV DNA. The patient has been treated with prednisolone and has shown subsequent improvement in clinical symptoms and liver function tests.(Korean J Med 74:658-662, 2008)