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Kwang-Jin Kim(김광진),Han Bok Kwak(곽한복),Eun-Yong Choi(최은영),Jaemin Oh(오재민),Min-Kyu Choi(최민규),Jeong Hugh Lee(이정휴),Mi-Jin Song(송미진),Yong Hwan Ahn(안용환),Myeung Su Lee(이명수),Chang Hoon Lee(이창훈),Seong Hoon Park( 대한체질인류학회 2011 대한체질인류학회지 Vol.24 No.3
뼈 관련 질환을 앓고 있는 환자에게 부작용이 없는 치료제의 발견은 중요하다. 따라서 본 연구의 목적은 뼈 파괴세포의 분화와 뼈 흡수를 억제할 수 있는 새로운 물질을 발견하는 것이다. 본 연구에서 뼈 파괴세포의 분화 및 뼈 흡수에 1’,2’-dihydrorotenone의 효과를 세포수준과 마우스 생체 내에서 검증하였다. 1’,2’-dihydrorotenone은 농도 증감에 따라 receptor activator of NF-κB ligand (RANKL)에 의해 대식세포에서 뼈 파괴세포로의 분화를 억제하였다. 그러나 1’,2’-dihydrorotenone은 대식세포에 독성을 나타내지 않았다. 이들의 결과로 1’,2’-dihydrorotenone이 대식세포로부터 뼈 파괴세포로 분화에 특이적으로 작용한다고 할 수 있다. 1’,2’-dihydrorotenone은 RANKL에 의한 뼈 파괴세포 특이 유전자 뿐만 아니라 c-Fos와 NFATc1의 발현을 억제하였다. RANKL는 inhibitors of differentiation/DNA binding (Id)1, 2, 3의 발현을 억제하였지만, 1’,2’-dihydrorotenone가 Id1과 Id2의 발현을 촉진하였다. 더욱이, 1’,2’-dihydrorotenone은 뼈 파괴세포의 뼈 흡수를 억제하였고 마우스 생체 내 lipopolysaccharide에 의한 뼈 흡수를 억제하였다. 이 모든 결과로 1’,2’-dihydrorotenone이 뼈 질환 치료제로 가능성을 가진다고 할 수 있다. It is important to identify therapeutic compounds with no adverse effects for use in the chemotherapy of patients with bone-related diseases. The aim of this study was to identify a new compound that inhibits osteoclast differentiation and bone resorption. Herein, we examined the effects of 1’,2’-dihydrorotenone on osteoclast differentiation and bone resorption in vitro and in vivo. 1’,2’-dihydrorotenone inhibited receptor activator of NF-κB ligand (RANKL)-induced osteoclast differentiation of cultured bone marrow macrophages (BMMs) in a dosedependent manner. However, 1’,2’-dihydrorotenone did not exert cytotoxic effect on BMMs. 1’,2’-dihydrorotenone suppressed the expression of c-fos and NFATc1 as well as osteoclast-specific genes in BMMs treated with RANKL. Treatment with RANKL inhibited the expression of inhibitors of differentiation/DNA binding (Id)1, 2, and 3; however, in the presence of 1’,2’-dihydrorotenone, RANKL did not suppress the expression of Id1, 2, and 3. Furthermore, 1’,2’-dihydrorotenone inhibited bone resorption and considerably attenuated the erosion of trabecular bone induced by lipopolysaccharide treatment. Taken together, these results suggest that 1’,2’-dihydrorotenone has the potential to be applied in therapies for bone-related diseases.