Diosmin이 조골세포 분화에 미치는 영향

김경민(Kyeong-Min Kim),장원구(Won-Gu Jang) 한국식품영양과학회 2017 한국식품영양과학회지 Vol.46 No.12

본 연구에서는 diosmin이 조골세포 분화에 미치는 영향에 대해서 알아보았다. 먼저 세포독성 여부를 확인하기 위해 MTT assay를 수행하였고 독성이 없다고 확인된 1 μM의 농도에서 실험을 진행하였다. 그리고 조골세포로 분화할 수 있는 조골 전구세포인 MC3T3-E1에 조골세포 분화를 유도하면서 diosmin을 함께 처리하여 표지 유전자인 Id1, Runx2, OC의 발현을 확인하였다. 그리고 세포 외 기질의 무기질화를 확인하였다. 확인한 결과 표지유전자들의 발현이 대조군에 비교해서 증가한 것을 확인하였고, 특히 조골세포 분화조건에 함께 처리하였을 때 상승효과가 있었다. 그뿐만 아니라 TNF-α에 의해 감소하는 조골세포 분화를 회복시키는 효과를 나타내기도 하였다. 이러한 결과들을 토대로 diosmin은 기존의 조골세포 분화를 촉진한다는 것을 알게 되었고, 골 질환 관련 제제로서 diosmin이 이용 가능할 수 있다고 생각된다. Diosmin is a compound that is widely distributed in citrus. The aim of this study was to examine the effects of diosmin on osteoblast differentiation using MC3T3-E1 preosteoblast cells. The effect of diosmin on mRNA expression levels of osteogenic genes in MC3T3E1 cells were determined by RT-PCR. Diosmin regulated expression of key osteogenic genes such as dNA-binding protein inhibitor (Id1), runt-related transcription factor 2 (Runx2), alkaline phosphatase (ALP), and osteocalcin (OC) during osteoblast differentiation, and promoted recovery of tumor necrosis factor (TNF)-α-reduced osteogenesis. Alizarin Red S staining was performed to evaluate mineralization. Diosmin enhanced mineralization and recovery of TNF-α-reduced osteoblast differentiation. These results suggest that diosmin may enhance osteoblast differentiation and recovery of TNF-α-reduced osteoblast differentiation, and it may be a candidate for treating osteoporosis.

MC3T3-E1 세포에서 BMP2에 의한 조골세포의 분화에 일주기 유전자 Per1이 미치는 영향

민현영(Hyeon-Young Min),장원구(Won-Gu Jang) 한국생명과학회 2017 생명과학회지 Vol.27 No.5

Bone morphogenetic proteins (BMPs)는 다양한 세포기능을 조절하는 중요한 사이토카인 중 하나이다. 최근 BMP와 일주기 유전자들이 연관되어 있다는 연구결과들이 보고되고 있지만 조골세포에서 일주기 유전자인 Per1의 역할은 아직 명확하지 않다. 본 연구에서는 조골세포 분화에서 Per1의 역할을 조사하였다. MC3T3-E1 세포에서 BMP2 처리에 의해 Per1 mRNA 발현과 luciferase 활성이 증가하는 것을 확인하였다. 또한 Per1 과발현 실험을 통해서 Per1 유전자가 Runx2, ALP, OC의 발현을 증가시켰으며 ascorbic acid와 β-glycerophosphate에 의한 ALP염색과 석회화가 Per1 과발현에 의해 더욱 증가하는 것을 확인하였다. 이상의 결과는 일주기 리듬을 조절하는 Per1 유전자가 조골세포의 분화를 촉진하는 인자로 작용함을 시사한다. Bone morphogenetic proteins (BMPs) are multifunctional cytokines that play important roles in a variety of cellular functions. Among BMP family members, BMP2 efficiently promotes osteoblast differentiation through Smad-mediated runt-related transcription factor 2 (Runx2) expression. Several recent studies suggest that BMPs are associated with clock genes, in particular Bmal1. Bmal1 protein heterodimerizes with Clock protein and then induces period 1 (Per1) expression. However, the role of Per1 on osteoblast differentiation remains unclear. In this study, we investigated whether Per1 is involved in osteoblast differentiation. MC3T3-E1 cells were treated with BMP2 for induction of osteoblastic differentiation. Osteogenic maker gene and Per1 mRNA expression were measured using real-time PCR. Interestingly, BMP2 treatment induced Per1 mRNA expression in MC3T3-E1 cells. To further investigate the function of Per1 on osteoblast differentiation, MC3T3-E1 cells were transiently transfected with pCMV-Per1. Per1 overexpression increased Runx2 mRNA and protein levels. Also, mRNA expression and promoter activity of osteocalcin were upregulated by Per1 overexpression. To investigate the effect of interaction between Per1 and osteogenic condition, MC3T3-E1 cells were cultured in osteogenic medium containing ascorbic acid and β-glycerophosphate. Osteogenic medium-induced ALP staining level and mineralization were synergistically increased by overexpression of Per1. Taken together, these results demonstrate that Per1 is a positive regulator of osteoblast differentiation.

Quercetin 유사체가 조골세포 분화에 미치는 영향

김경민(Kyeong-Min Kim),장종윤(Jongyun Jang),임용주(Young-Ju Lim),강동욱(Dong Wook Kang),장원구(Won-Gu Jang) 한국식품영양과학회 2023 한국식품영양과학회지 Vol.52 No.10

딸기 품종 설향의 Ellagic Acid 함량과 조골세포 분화 효과

김은아(Eun A Kim),변민순(Mi Soon Byun),손효은(Hyo Eun Son),장원구(Won Gu Jang) 한국원예학회 2019 한국원예학회 학술발표요지 Vol.2019 No.5

마가목 열매에서 추출한 Cryptochlorogenic Acid 처리에 의한 조골세포 분화 촉진 효능

김경민(Kyeong-Min Kim),김태훈(Tae Hoon Kim),장원구(Won-Gu Jang) 한국식품영양과학회 2017 한국식품영양과학회지 Vol.46 No.3

본 연구에서는 마가목 열매에서 추출한 chlorogenic acid의 유사체인 cryptochlorogenic acid(CCA)가 조골세포 분화에 미치는 영향에 대해서 알아보았다. 먼저 세포독성 여부를 확인하기 위해 MTT assay를 수행하였고 독성이 없다고 확인된 5 μM의 농도에서 실험을 진행하였다. 그리고 조골세포로 분화할 수 있는 다분화능 세포인 C3H10T1/2와 조골세포인 MC3T3-E1에 CCA를 처리하여 표지 유전자인 Id1, Dlx5, Runx2의 발현을 확인하였다. 확인한 결과 표지유전자들의 발현이 대조군에 비교해서 증가한 것을 확인하였고, 그중 조골세포의 핵심 전사조절인자인 Runx2의 전사활성에 미치는 영향을 알아보기 위해 promoter assay를 수행하여 Runx2의 전사활성이 증가하는 것을 재확인하였다. 이러한 결과들을 토대로 CCA는 조골세포 분화를 촉진한다는 것을 알게 되었고, 골 질환 관련 제제로 CCA가 이용 가능할 수 있다고 생각된다. Chlorogenic acid, a well-known polyphenol, and its derivatives, ester of caffeic acid on quinic acid moiety, are abundant in coffee, tea, fruits, and various vegetables. This study examined the effects of cryptochlorogenic acid (CCA) on osteoblast differentiation. CCA-induced mRNA expression levels of osteogenic genes in MC3T3E1 and C3H10T1/2 cells were determined by RT-PCR and qPCR. CCA regulated expression of key osteogenic genes in the early stage of differentiation, including distal-less homeobox 5 (Dlx5), DNA-binding protein inhibitor (Id1), and runt-related transcription factor 2 (Runx2). These results suggest that CCA may enhance osteoblast differentiation through expression of osteogenic genes such as Id1, Dlx5, and Runx2, especially in the early stage.

Ellagic Acid가 조골세포 분화에 미치는 영향

손효은(Hyo-Eun Son),김은아(Eunna Kim),변미순(Misoon Byun),장원구(Won-Gu Jang) 한국식품영양과학회 2019 한국식품영양과학회지 Vol.48 No.3

본 연구에서는 ellagic acid가 조골세포 분화에 미치는 영향을 조사하였다. 먼저 MTT assay를 통하여 세포독성 실험을 하였고 독성이 확인되지 않은 3 μM의 농도에서 실험을 진행하였다. 그리고 조골세포로 분화할 수 있는 중간엽 줄기세포인 C3H10T1/2 세포에 ellagic acid를 처리하여 BMP2, Runx2, ALP의 발현을 확인하였다. 또한 ellagic acid는 BMP2, Dlx5, Runx2의 단백질 발현을 증가시킴을 확인하였다. 그리고 ALP 활성 및 Alizarin Red S 염색을 확인한 결과 ellagic acid 처리에 의해서 ALP 활성이 현저히 증가하고 칼슘 침착 또한 증가하는 것으로 확인하였다. 뿐만 아니라 LPS에 의한 조골세포 분화의 감소가 ellagic acid에 의해 회복됨을 확인하였다. 이러한 결과들을 토대로 천연 폴리페놀 화합물인 ellagic acid는 조골세포 분화를 촉진한다는 것을 알 수 있고, ellagic acid는 골 질환 예방 가능성이 있을 것으로 생각된다. Ellagic acid is a compound found widely in strawberries, raspberries, and green tea and has been reported to have anti-oxidant, anti-inflammatory and anti-cancer activities. In previous reports, anti-oxidants induced osteoblast differentiation via the expression of osteogenic genes. This study examined the effect of ellagic acid on osteoblast differentiation using C3H10T1/2 cells. First, a MTT assay was performed to determine the concentration at which ellagic acid does not exhibit cytotoxicity. The cells were treated at a concentration of 3 μM without cytotoxicity. The effects of ellagic acid on the mRNA expression levels of the osteogenic genes in C3H10T1/2 cells were determined by real-time PCR. Ellagic acid increased the expression of bone morphogenetic proteins 2 (BMP2), runt-related transcription factor 2 (Runx2), and alkaline phosphatase (ALP). In addition, ellagic acid induced the protein expression levels of BMP2, distal-less homeobox 5 (Dlx5), and Runx2 according to a western blots assay. Next, a staining assay was performed to evaluate the ALP activity or mineralization. Ellagic acid enhanced both the ALP activity and mineralization. In addition, ellagic acid recovered lipopolysaccharide-induced osteoblast differentiation. These results suggest that ellagic acid may enhance osteoblast differentiation.

INS-1 세포에서 SHP에 의해 유도된 유전자발현의 변화에 대한 마이크로어레이 분석

정의달 ( Eui Dal Jung ),이지현 ( Ji Hyun Lee ),장원구 ( Won Gu Jang ),김정국 ( Jung Guk Kim ),김보완 ( Bo Wan Kim ),이인규 ( In Kyu Lee ) 대한당뇨병학회 2007 Diabetes and Metabolism Journal Vol.31 No.3

Barley β-Glucan 처리에 의한 조골세포 분화의 분자적 기전

김현오(Hyeon-Oh Kim),임용주(Young-Ju Lim),장원구(Won-Gu Jang) 한국식품영양과학회 2022 한국식품영양과학회지 Vol.51 No.5

본 연구에서는 barley β-glucan(BBG)이 조골세포 분화에 미치는 영향을 조사하였다. 조골 전구세포주인 MC3T3-E1 cells와 mouse calvaria primary cells에서 BBG를 처리하여 실험을 진행하였다. MC3T3-E1 cells 및 mouse calvaria primary cells에서 BBG를 처리하여 RT-PCR 분석법을 통해 Dlx5, Runx2 유전자 발현을 증가시키는 것을 확인하였다. Western blot 분석법을 통해 Dlx5, Runx2와 p-p38, p-Smad1/5/9 단백질 발현이 증가하는 것도 확인하였다. 또한, Alizarin Red 염색으로 BBG 처리에 의해 칼슘 침착이 증가하는 것을 확인하였다. 그뿐만 아니라 BBG에 의해 증가한 Dlx5와 Runx2 유전자 및 단백질 발현과 p-p38, p-Smad 1/5/9의 단백질 발현이 p38 억제제(SB203580) 처리로 감소한 것을 확인하였다. 이를 통해 BBG가 p38 신호전달경로를 통해 조골세포 분화를 증가시키는 것을 확인하였다. Zebrafish에 BBG를 처리한 후 Alizarin Red 염색을 통해 절단된 꼬리지느러미의 재생이 증가한 것을 확인하였다. 본 연구를 종합해보면 BBG가 조골세포 분화를 증가시켜 골 질환 치료제로 사용될 수 있음을 시사한다. The fiber found in oats and barley is a polysaccharide β-glucan. Barley β-glucan (BBG) is reported to effectively attenuate the glycemic response and reduce post-prandial blood glucose levels. However, the function of BBG in osteogenic differentiation remains unclear. In this study we investigate that the effect of BBG on osteoblast differentiation in a pre-osteoblast cell line and mouse calvaria primary cells. RT-PCR and western blot analysis revealed that exposure to BBG increases the mRNA expressions and protein levels of distal-less homeobox 5 and runt-related transcription factor 2. Furthermore BBG also increases p38, Smad1/5/9 phosphorylation and mineralization. We confirmed the regenerative effect of BBG on caudal fin in zebrafish by applying Alizarin Red staining analysis. Taken together, these results indicate that BBG increases osteogenic differentiation via activation of p38 MAPK-mediated Smad1/5/9 in MC3T3-E1 cells and mouse calvaria primary cells.

자기통제 피드백과 성공적인 수행 후 제시되는 피드백의 운동학습 효과

한남익(Han Nam-Ik),최태희(Choi Tae-Hee),장원구(Jang Won-Gu) 한국코칭능력개발원 2011 코칭능력개발지 Vol.13 No.2