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초록
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목적: 마이크로그루브 상 인간치은섬유아세포의 유전자발현감식을 DNA microarray를 이용하여 연구하는 것이다. 재료 및 방법: Grade II 티타늄 시편을 이용하여 표면에 마이크로그루브(폭/깊이: $60{\mu}m/10{\mu}m$, E60/10)를 형성하고 불산으로 산에칭하여 실험군으로 사용하였다. 표면처리를 하지 않은 평활한 티타늄 표면(NE0)을 대조군으로 사용하였다. 실험군과 대조군에 인간치은섬유아세포를 배양한 후 total RNA를 추출하였다. Oligonucleotide microarray를 시행하여 실험군과 대조군 간 다양한 유전자 발현량의 변화를 확인하였다. KEGG (Kyoto Encyclopedia of Genes and Genomes) pathway analysis를 통해 DNA chip의 발현 결과를 mapping하여 실험 조건에 따른 유전자 발현량의 변화를 pathway 수준에서 파악하였다. 결과: E60/10 마이크로그루브 표면과 NE0 표면에 대한 유전자 발현량 비교분석 결과, NE0 표면에 비하여 E60/10 마이크로그루브 표면에서 1.5배 이상 유의한 발현 차이를 보인 유전자는 123개, 2배 이상 유의한 발현 차이를 보인 유전자는 19개였다. 실험 조건에 따른 유전자 발현량의 변화를 KEGG pathway analysis를 통하여 확인하였고, 다양한 유전자 발현 결과들 중 대표적인 세포접착, 증식, 활성 관련 세포신호전달을 규명하였다. 결론: 마이크로그루브 표면은 다양한 유전자 발현 변화를 유도하고 관련 세포신호 전달을 유도한다. 본 연구의 결과에 따라서, 마이크로그루브는 유전자 발현 변화 및 세포신호 전달 활성화 등을 통한 세포활성도 증진을 필요로 하는 다양한 생체재료들의 표면으로 사용될 수 있다.

Abstract AI-Helper 아이콘AI-Helper

Purpose: We aimed to investigate the gene expression of human gingival fibroblasts on microgroove surface using DNA microarray. Materials and methods: Microgrooves were applied on grade II titanium discs to have 0/$0{\mu}m$ (NE0, control group), 60/$10{\mu}m$ (E60/10, experimen...

Keyword

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문제 정의

  • 본 연구에서는 평활한 타이타늄 표면과 마이크로그루브 표면 간에 세포 내 다양한 유전자 발현 차이가 존재한다는 가설을 설정하였다. 본 연구의 목적은 마이크로그루브에 의하여 발현 조절되는 인간치은섬유아세포의 유전자들을 DNA microarray 기법으로 규명하는 것이다. 마이크로그루브 표면이 인간치은섬유아세포의 어떤 pathway를 조절하여 이주, 분화, 증식 증가를 유도하는지에 대해 알아보고자 한다.
  • 본 연구의 목적은 마이크로그루브에 의하여 발현 조절되는 인간치은섬유아세포의 유전자들을 DNA microarray 기법으로 규명하는 것이다. 마이크로그루브 표면이 인간치은섬유아세포의 어떤 pathway를 조절하여 이주, 분화, 증식 증가를 유도하는지에 대해 알아보고자 한다.
  • 7 이전 연구에 의하면, 마이크로 그루브 표면에서 인간치은섬유아세포의 증식이 크게 증가되고 세포 부착, 증식에 관여하는 유전자와 단백질의 발현이 유도되었다. 이 때 다양한 pathway들이 상호작용을 하는데, 본 연구에서는 평활면과 마이크로그루브 표면에서의 유전자 발현량 변화를 확인하여, 관련이 있는 pathway를 확인할 수 있었다.9

가설 설정

  • 본 연구에서는 평활한 타이타늄 표면과 마이크로그루브 표면 간에 세포 내 다양한 유전자 발현 차이가 존재한다는 가설을 설정하였다. 본 연구의 목적은 마이크로그루브에 의하여 발현 조절되는 인간치은섬유아세포의 유전자들을 DNA microarray 기법으로 규명하는 것이다.
  • IL7R의 감소는 B 세포가 이미 충분한 양을 보일 때 일어나고, 본 연구에서 IL7R이 감소된 것은 항상성의 유지를 위한 것으로 보인다.20 TNFRSF21의 down-regulation으로 casp3의 활성화가 억제되어 세포사멸이 줄어들고, 세포의 생존율은 증가하였을 것이다.21
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질의응답

핵심어 질문 논문에서 추출한 답변
마이크로그루브 표면은 평활한 표면에 비해 인간치은섬 유아세포의 이주, 분화, 증식을 더 많이 시켰는데 이에 대한 원인은 무엇인가? 4 또한, 마이크로그루브 표면은 평활한 표면에 비해 인간치은섬 유아세포의 이주, 분화, 증식을 더 많이 증가시켰다.5 이에 대한 원인으로, 마이크로그루브 표면이 fibronectin의 양을 증가시키기 때문이라는 것도 입증되었다.6
표면의 topography를 변경하여 면적을 넓히는 가장 흔하게 사용되는 방법에는 무엇이 있나? Topography에 따른 특성은 조도의 정도나 표면의 불규칙성으로 얻을 수 있다.2 샌드블라스팅, 플라즈마 스프레잉, 산에칭은 표면의 topography를 변경하여 면적을 넓히는 가장 흔하게 사용되는 방법이다.3 표면적을 넓혀 생체재료로서의 특성을 극대화할 수 있다.
임플란트의 성공에 있어 가장 중요한 요소는? 표면 topography와 표면 화학은 생체재료와 관련하여 많은 새로운 지평을 열 수 있다.1 임플란트의 성공에 있어서 골유착은 가장 중요한 요소이고 임플란트의 topography를 변형시킴으로써 골유착을 증진시킬 수 있다. Topography에 따른 특성은 조도의 정도나 표면의 불규칙성으로 얻을 수 있다.
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참고문헌 (23)

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  22. Versteeg HH, Spek CA, Peppelenbosch MP, Richel DJ. Tissue factor and cancer metastasis: the role of intracellular and extracellular signaling pathways. Mol Med 2004;10:6-11. 

  23. Rawlings JS, Rosler KM, Harrison DA. The JAK/STAT signaling pathway. J Cell Sci 2004;117:1281-3. 

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