산양삼(cultivated wild Panax ginseng) 추출물이 조골세포 활성에 미치는 영향 Effects of Cultivated Wild Panax ginseng Extract on the Proliferation, Differentiation and Mineralization of Osteoblastic MC3T3-E1 Cells원문보기
고령사회에서 노년기 건강의 큰 문제로 대두되고 있는 골다공증은 특히 폐경 후 여성들에게서 가장 그 발생빈도가 높게 나타났으며, 현재 골다공증 예방 및 치료에 사용되고 있는 약제는 대부분 골흡수 억제제로써 진행된 골소실을 회복 시킬 수는 없기 때문에 골형성 증가를 통한 골다공증 예방과 치료에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 산양삼(cultivated wild Panax ginseng, CWP)에 대한 연구는 다수가 원기회복, 자양강장 및 면역증강 효과 등에 대한 것이나 골대사에 미치는 영향에 대한 연구는 거의 없는 실정이다. 이에 본 연구에서는 산양삼 추출물이 조골세포에서 골관련 유전자 발현에 미치는 영향을 확인함으로써 골다공증 예방 및 치료 효과를 갖는 천연 소재로의 활용 가능성을 검토하고자 하였다. 산양삼 추출물 처리가 조골 세포의 증식에 미치는 영향을 알아보기 위해 MTT assay를 실시하였고, MC3T3-E1 세포생존률은 FBS가 첨가되지 않은 배양액만 처리한 대조군과 산양삼 추출물을 처리한 실험군 모두에서 동일한 수준으로 나타났으며 이로써 산양삼 추출물의 안전성을 확인할 수 있었다. 또한 산양삼 추출물을 처리한 실험군과 대조군과의 세포증식률을 비교하였을 때 산양삼 추출물 50 ㎍/mL 농도 처리군에서 유의적으로 세포증식이 촉진되었으며 25 ㎍/mL과 100 ㎍/mL 농도 처리군에서도 대조군보다 높은 경향을 나타내었다. 산양삼 추출물이 조골 세포의 활성에 미치는 영향을 알아보기 위해 조골세포의 분화초기 표지인자인 ALP활성을 측정하였으며 그 결과 모든 산양삼 추출물 처리군이 대조군과 비교하여 유의적으로 높은 활성을 나타내었으며 특히 산양삼 추출물 50 ㎍/mL 농도 처리군에서 가장 높은 활성을 나타내었다. 산양삼 추출물의 농도에 따른 석회화 형성도를 확인하기 위해 무기질화된 세포의 기질을 alizarin red로 염색하였고 산양삼 추출물을 처리한 실험군과 대조군과의 석회화 형성도를 비교하였을 때 산양삼 추출물 50 ㎍/mL 농도 처리군에서 유의적으로 석회화 형성이 촉진되었으며 25 ㎍/mL과 100 ㎍/mL 농도 처리군에서도 대조군보다 높은 경향을 나타내었다. 산양삼 추출물이 MC3T3-E1 조골세포에서 골 형성 관련 유전자 발현에 미치는 영향을 확인하기 위해 Runx2, ALP, OPN, OCN등의 유전자를 정량 real-time PCR을 통해 분석하였으며 대조군과 비교하여 모든 산양삼 추출물 처리군에서 농도 의존적이고 유의적으로 골 형성 관련 유전자발현이 증가되었다. 따라서 산양삼추출물이 골 형성 관련 유전자인 Runx2, ALP, OPN, OCN 발현을 증가시켜MC3T3-E1 조골세포의 분화를 촉진하고, 골 석회화 형성 촉진에 기여하였을 것으로 사료된다. 그러나 산양삼 추출물이 골형성과 관련하여 어떠한 기전으로 유전자의 발현을 조절하였는지에 대한 유전자 및 단백질 수준의 추가적인 연구와 산양삼 추출물의 분화 촉진과 석회화 형성능이 산양삼의 사포닌계 진세노사이드 성분의 영향인지에 대한 후속 연구가 필요할 것으로 사료된다.
고령사회에서 노년기 건강의 큰 문제로 대두되고 있는 골다공증은 특히 폐경 후 여성들에게서 가장 그 발생빈도가 높게 나타났으며, 현재 골다공증 예방 및 치료에 사용되고 있는 약제는 대부분 골흡수 억제제로써 진행된 골소실을 회복 시킬 수는 없기 때문에 골형성 증가를 통한 골다공증 예방과 치료에 관한 연구가 활발히 이루어지고 있다. 산양삼(cultivated wild Panax ginseng, CWP)에 대한 연구는 다수가 원기회복, 자양강장 및 면역증강 효과 등에 대한 것이나 골대사에 미치는 영향에 대한 연구는 거의 없는 실정이다. 이에 본 연구에서는 산양삼 추출물이 조골세포에서 골관련 유전자 발현에 미치는 영향을 확인함으로써 골다공증 예방 및 치료 효과를 갖는 천연 소재로의 활용 가능성을 검토하고자 하였다. 산양삼 추출물 처리가 조골 세포의 증식에 미치는 영향을 알아보기 위해 MTT assay를 실시하였고, MC3T3-E1 세포생존률은 FBS가 첨가되지 않은 배양액만 처리한 대조군과 산양삼 추출물을 처리한 실험군 모두에서 동일한 수준으로 나타났으며 이로써 산양삼 추출물의 안전성을 확인할 수 있었다. 또한 산양삼 추출물을 처리한 실험군과 대조군과의 세포증식률을 비교하였을 때 산양삼 추출물 50 ㎍/mL 농도 처리군에서 유의적으로 세포증식이 촉진되었으며 25 ㎍/mL과 100 ㎍/mL 농도 처리군에서도 대조군보다 높은 경향을 나타내었다. 산양삼 추출물이 조골 세포의 활성에 미치는 영향을 알아보기 위해 조골세포의 분화초기 표지인자인 ALP활성을 측정하였으며 그 결과 모든 산양삼 추출물 처리군이 대조군과 비교하여 유의적으로 높은 활성을 나타내었으며 특히 산양삼 추출물 50 ㎍/mL 농도 처리군에서 가장 높은 활성을 나타내었다. 산양삼 추출물의 농도에 따른 석회화 형성도를 확인하기 위해 무기질화된 세포의 기질을 alizarin red로 염색하였고 산양삼 추출물을 처리한 실험군과 대조군과의 석회화 형성도를 비교하였을 때 산양삼 추출물 50 ㎍/mL 농도 처리군에서 유의적으로 석회화 형성이 촉진되었으며 25 ㎍/mL과 100 ㎍/mL 농도 처리군에서도 대조군보다 높은 경향을 나타내었다. 산양삼 추출물이 MC3T3-E1 조골세포에서 골 형성 관련 유전자 발현에 미치는 영향을 확인하기 위해 Runx2, ALP, OPN, OCN등의 유전자를 정량 real-time PCR을 통해 분석하였으며 대조군과 비교하여 모든 산양삼 추출물 처리군에서 농도 의존적이고 유의적으로 골 형성 관련 유전자발현이 증가되었다. 따라서 산양삼추출물이 골 형성 관련 유전자인 Runx2, ALP, OPN, OCN 발현을 증가시켜MC3T3-E1 조골세포의 분화를 촉진하고, 골 석회화 형성 촉진에 기여하였을 것으로 사료된다. 그러나 산양삼 추출물이 골형성과 관련하여 어떠한 기전으로 유전자의 발현을 조절하였는지에 대한 유전자 및 단백질 수준의 추가적인 연구와 산양삼 추출물의 분화 촉진과 석회화 형성능이 산양삼의 사포닌계 진세노사이드 성분의 영향인지에 대한 후속 연구가 필요할 것으로 사료된다.
Panax ginseng C.A. Meyer (P. ginseng) is known to exert a wide range of pharmacological effects both in vitro and in vivo. Although studies on ginsenoside, antioxidant activity, and anticancer effect of the cultivated wild Panax ginseng (CWP) have been conducted, there is little research on the effe...
Panax ginseng C.A. Meyer (P. ginseng) is known to exert a wide range of pharmacological effects both in vitro and in vivo. Although studies on ginsenoside, antioxidant activity, and anticancer effect of the cultivated wild Panax ginseng (CWP) have been conducted, there is little research on the effect of CWP extract on bone metabolism. In this study, we investigated the potential anti-osteoporotic properties of CWP on the growth and differentiation of MC3T3-E1 cells. CWP significantly increased the viability and proliferation of MC3T3-E1 cells. CWP activated intracellular alkaline phosphatase (ALP) activity in MC3T3-E1 cells. In addition, CWP increased the mineralized nodules in MC3T3-E1 cells. Furthermore, CWP increased the expression of genes such as Runx2, ALP, OPN and OCN associated with osteoblast growth and differentiation in a dose-dependent manner.
Panax ginseng C.A. Meyer (P. ginseng) is known to exert a wide range of pharmacological effects both in vitro and in vivo. Although studies on ginsenoside, antioxidant activity, and anticancer effect of the cultivated wild Panax ginseng (CWP) have been conducted, there is little research on the effect of CWP extract on bone metabolism. In this study, we investigated the potential anti-osteoporotic properties of CWP on the growth and differentiation of MC3T3-E1 cells. CWP significantly increased the viability and proliferation of MC3T3-E1 cells. CWP activated intracellular alkaline phosphatase (ALP) activity in MC3T3-E1 cells. In addition, CWP increased the mineralized nodules in MC3T3-E1 cells. Furthermore, CWP increased the expression of genes such as Runx2, ALP, OPN and OCN associated with osteoblast growth and differentiation in a dose-dependent manner.
* AI 자동 식별 결과로 적합하지 않은 문장이 있을 수 있으니, 이용에 유의하시기 바랍니다.
문제 정의
산양삼(cultivated wild Panax ginseng, CWP)에 대한 연구는 다수가 원기회복, 자양강장 및 면역증강 효과 등에 대한 것이나 골대사에 미치는 영향에 대한 연구는 거의 없는 실정이다. 이에 본 연구에서는 산양삼 추출물이 조골세포에서 골관련 유전자 발현에 미치는 영향을 확인함으로써 골다공증 예방 및 치료 효과를 갖는 천연 소재로의 활용 가능성을 검토하고자 하였다. 산양삼 추출물 처리가 조골 세포의 증식에 미치는 영향을 알아보기 위해 MTT assay를 실시하였고, MC3T3-E1 세포생존률은 FBS가 첨가되지 않은 배양액만 처리한 대조군과 산양삼 추출물을 처리한 실험군 모두에서 동일한 수준으로 나타났으며 이로써 산양삼 추출물의 안전성을 확인할 수 있었다.
, 2004)과 제품품질 특성(Kim and Kim, 2005b)과 관련된 논문 등은 있으나 골대사에 미치는 영향에 대한 연구는 거의 없는 실정이다. 이에 본 연구에서는 산양삼의 다양한 생리활성 효능 등이 조골세포에 미치는 영향에 대해 알아보고 선행된 연구(Kim et al., 2015; Siddiqi et al., 2015)에서 열수추출물의 효능이 검증된 바 산양삼 열수추출물이 골관련 유전자 발현에 미치는 영향을 확인함으로써 골다공증 예방 및 치료 효과를 갖는 천연 소재로의 활용 가능성을 검토하고자 하였다.
제안 방법
, 2005). 본 연구에서는 산양삼 추출물의 농도에 따른 석회화 형성도를 확인하기 위해 무기질화된 세포의 기질을 alizarin red로 염색하였고, 염색된 석회화물은 10% cetylpyridinium chloride로 녹여 흡광도 값을 측정하여 상대활성을 Fig. 3에 나타내었다.
, 2008)는 초기 분화 마커이고 OPN과 OCN은 후기 분화 마커이다(Ducy and Karsenty, 1998). 본 연구에서는 산양삼 추출물이 MC3T3-E1 조골세포에서 골 형성 관련 유전자 발현에 미치는 영향을 확인하기 위해 Runx2, ALP, OPN, OCN 등의 유전자를 정량 real-time PCR을 통해 분석하였고 그 결과는 Fig. 4에 나타내었다.
산양삼 추출물이 조골 세포의 활성에 미치는 영향을 알아보기 위해 조골세포의 분화초기에 나타나는 표지인자인 Alkaline phosphatease (ALP) 활성을 측정하였다(Kim et al., 2001; Min, 2016). 전 조골세포(pre-osteoblast)에서 성숙 조골세포(mature osteoblast)로 가는 초기 과정의 분화 인자인 ALP는 당단백 효소이며(Delany and Canalis, 1998; Ju, 2008; Kim, 2014), 이 효소는 기질 특이성과 염기성 pH에서 최적의 활성을 나타내며 세포외막과 석회화조직에서 높은 농도로 발견된다.
산양삼 추출물이 조골세포 활성에 미치는 영향을 알아보기 위하여 염기성 인산분해효소(alkalline phosphatase, ALP) 활성을 측정하였다. 염기성 인산분해효소는 조골세포 분화에 발현되는 표식인자이므로 산양삼 추출물의 조골세포 분화 촉진 효과를 알아볼 수 있다.
대상 데이터
Mouse calvaria osteoblast 세포인 MC3T3-E1 세포는 American Type Culture Collection (Manassas, VA, USA)에서 구입하였고 10% FBS (Gibco BRL, Grand island, NY, USA)와 1% antibiotics (Gibco BRL, Grand island, NY, USA)가 포함된 α-MEM (Gibco BRL, Grand island, NY, USA) 배지를 사용하여 37℃, 5% CO2 incubator에서 배양하면서 실험에 사용하였다. 분화유도를 위해 α-MEM배지에 10 mM β-glycerol Phosphate (Sigma-Aldrich, St.
본 실험에 사용된 산양삼(cultivated wild Panax ginseng)은 산림약용자원연구소로부터 제공받았으며, 산양삼 분말시료에 20배량(w/v)의 증류수를 첨가한 후, 25℃에서 72시간 동안 추출을 수행하였으며, 추출액을 여과지(Whatman, Maidstone, UK)를 이용하여 2회 여과하여 rotary vacuum evaporator (EYELA, Tokyo, Japan)로 감압 농축한 후 동결건조장치(Ilshin BioBase, Gwangju, Korea)를 사용하여 동결건조하였다.
데이터처리
실험결과는 평균과 표준오차로 나타내었으며, 통계분석은 SPSS program을 이용한 one-way ANOVA (p < 0.05)을 실시하여 Duncan’s multiple range test에 의해 시료간의 유의적 차이를 검정하였다.
이론/모형
상등액에 1 M Tris-HCl 500 μL와 5 mM MgCl2 100 μL와 Lysis buffer 250 μL와 5 mM p-nitrophenolphospate (p-NPP)를 첨가한 후 37℃에서 30 분간 반응시킨 후 1 N NaOH 250 μL로 반응을 중지하고, 405 ㎚에서 흡광도를 측정하였다. ALP activity는 p-NPP로부터 생성된 p-nitrophenol (PNP)를 측정하여 p-NP에 대한 표준그래프를 작성한 후 활성도를 도출하였고, 단백질은 bovine serum albumin을 표준물질로 사용하여 Brad-ford (Bio-Rad Laboratories, Inc, USA)법으로 정량하였다. 측정된 ALP activity를 단백질량으로 나누어 단위 단백질량 당 효소활성도(U activity/㎎ protein)를 산출하였다.
조골세포 분화의 주요 표식인자인 골석회화 형성도를 측정하기 위해 Alizarin-red 염색법을 실시하였다. 24-well plate에 조골세포(MC3T3-E1 cell)를 분주한 후, 37℃, 5% CO2 incubator에서 24시간 배양 후, 배지를 제거하고 PBS로 세척한 뒤, 석회화 유도를 위해 50 ㎍/ml ascorbic acid, 10 mM β-glycerol phosphate가 포함된 농도별 산양삼 추출물 배양액을 분주하고 21일까지 incubator에서 배양하였다.
성능/효과
, 1986). ALP 유전자 발현에서는 모든 산양삼 추출물 처리군이 대조군과 비교하여 유의적으로 높은 발현 양상을 보였으며, 특히 산양삼 추출물 50 ㎍/mL 농도 처리군에서 가장 높은 발현량을 나타내었다. 후기 분화 마커인 OPN과 OCN은 골세포의 분화가 이루어짐에 따라 발현이 증가하여 조골세포의 석회화를 촉진하고 골의 세포외 기질 안에 축적되거나 합성된 일부가 혈중으로 방출되기도 한다(Ganss et al.
OPN 유전자 발현은 ALP 유전자 발현의 양상과 유사하며 대조군과 비교하여 산양삼 추출물 50 ㎍/mL 농도 처리군에서 유의적으로 발현이 증가되었다. OCN은 골이나 상아질 및 석회화된 연골에서 발현되는 특이적인 유전자(Zheng, 2014)로 본 실험결과에서는 대조군과 비교하여 모든 산양삼 추출물 처리군에서 농도 의존적이고 유의적으로 발현이 증가되었다. 따라서 본 연구에서는 산양삼 추출물이 조골세포의 골 형성 관련 유전자인 Runx2, ALP, OPN, OCN 발현을 증가시켜 조골세포의 분화를 촉진하고, 골석회화 형성 촉진에 기여하였을 것으로 사료된다.
OCN은 골이나 상아질 및 석회화된 연골에서 발현되는 특이적인 유전자(Zheng, 2014)로 본 실험결과에서는 대조군과 비교하여 모든 산양삼 추출물 처리군에서 농도 의존적이고 유의적으로 발현이 증가되었다. 따라서 본 연구에서는 산양삼 추출물이 조골세포의 골 형성 관련 유전자인 Runx2, ALP, OPN, OCN 발현을 증가시켜 조골세포의 분화를 촉진하고, 골석회화 형성 촉진에 기여하였을 것으로 사료된다. 그러나 산양삼 추출물이 골형성과 관련하여 어떠한 기전으로 유전자의 발현을 조절하였는지에 대한 유전자 및 단백질 수준의 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.
2와 같다. 모든 산양삼 추출물 처리군이 대조군과 비교하여 유의적으로 높은 활성을 나타내었으며 특히 산양삼 추출물 50 ㎍/mL 농도 처리군에서 가장 높은 활성을 나타내었다. 이는 Siddiqi et al.
이에 본 연구에서는 산양삼 추출물이 조골세포에서 골관련 유전자 발현에 미치는 영향을 확인함으로써 골다공증 예방 및 치료 효과를 갖는 천연 소재로의 활용 가능성을 검토하고자 하였다. 산양삼 추출물 처리가 조골 세포의 증식에 미치는 영향을 알아보기 위해 MTT assay를 실시하였고, MC3T3-E1 세포생존률은 FBS가 첨가되지 않은 배양액만 처리한 대조군과 산양삼 추출물을 처리한 실험군 모두에서 동일한 수준으로 나타났으며 이로써 산양삼 추출물의 안전성을 확인할 수 있었다. 또한 산양삼 추출물을 처리한 실험군과 대조군과의 세포증식률을 비교하였을 때 산양삼 추출물 50 ㎍/mL 농도 처리군에서 유의적으로 세포증식이 촉진되었으며 25 ㎍/mL과 100 ㎍/mL 농도 처리군에서도 대조군보다 높은 경향을 나타내었다.
, 1991) 본 연구에서는 MC3T3-E1 세포주를 이용하였다. 산양삼 추출물 처리가 조골 세포의 증식에 미치는 영향을 알아보기 위해 MTT assay를 실시하였고, MC3T3-E1 세포생존률은 대조군과 산양삼 추출물을 처리한 실험군 모두에서 동일한 수준으로 나타났으며 이로써 산양삼 추출물의 안전성을 확인할 수 있었다(Fig. 1A).
3에 나타내었다. 산양삼 추출물을 처리한 실험군과 대조군과의 석회화 형성도를 비교하였을 때 산양삼 추출물 50 ㎍/mL 농도 처리군에서 유의적으로 석회화 형성이 촉진되었으며 25 ㎍/mL와 100 ㎍/mL 농도 처리군에서도 대조군보다 높은 경향을 나타내었다. Kim et al.
산양삼 추출물의 농도에 따른 석회화 형성도를 확인하기 위해 무기질화된 세포의 기질을 alizarin red로 염색하였고 산양삼 추출물을 처리한 실험군과 대조군과의 석회화 형성도를 비교하였을 때 산양삼 추출물 50 ㎍/mL 농도 처리군에서 유의적으로 석회화 형성이 촉진되었으며 25 ㎍/mL과 100 ㎍/mL 농도처리군에서도 대조군보다 높은 경향을 나타내었다. 산양삼 추출물이 MC3T3-E1 조골세포에서 골 형성 관련 유전자 발현에 미치는 영향을 확인하기 위해 Runx2, ALP, OPN, OCN 등의 유전자를 정량 real-time PCR을 통해 분석하였으며 대조군과 비교하여 모든 산양삼 추출물 처리군에서 농도 의존적이고 유의 적으로 골 형성 관련 유전자발현이 증가되었다. 따라서 산양삼 추출물이 골 형성 관련 유전자인 Runx2, ALP, OPN, OCN 발현을 증가시켜 MC3T3-E1 조골세포의 분화를 촉진하고, 골 석회화 형성 촉진에 기여하였을 것으로 사료된다.
또한 산양삼 추출물을 처리한 실험군과 대조군과의 세포증식률을 비교하였을 때 산양삼 추출물 50 ㎍/mL 농도 처리군에서 유의적으로 세포증식이 촉진되었으며 25 ㎍/mL과 100 ㎍/mL 농도 처리군에서도 대조군보다 높은 경향을 나타내었다. 산양삼 추출물이 조골 세포의 활성에 미치는 영향을 알아보기 위해 조골세포의 분화초기 표지인자인 ALP 활성을 측정하였으며 그 결과 모든 산양삼 추출물 처리군이 대조군과비교하여 유의적으로 높은 활성을 나타내었으며 특히 산양삼 추출물 50 ㎍/mL 농도 처리군에서 가장 높은 활성을 나타내었다. 산양삼 추출물의 농도에 따른 석회화 형성도를 확인하기 위해 무기질화된 세포의 기질을 alizarin red로 염색하였고 산양삼 추출물을 처리한 실험군과 대조군과의 석회화 형성도를 비교하였을 때 산양삼 추출물 50 ㎍/mL 농도 처리군에서 유의적으로 석회화 형성이 촉진되었으며 25 ㎍/mL과 100 ㎍/mL 농도처리군에서도 대조군보다 높은 경향을 나타내었다.
후속연구
(2015)의 연구에서 홍삼 및 발효홍삼 추출물이 조골세포의 ALP 활성을 증가시켰다는 결과와 일치한다. ALP가 조골세포의 분화초기에 나타나는 표지인자이므로 이 결과로 산양삼 추출물이 조골세포의 분화를 촉진한 것으로 사료되며, 향후 분화 촉진과 관련된 산양삼의 유효성분에 대한 후속 연구를 통해 분화 촉진 기전과 유효성분 규명이 필요할 것으로 보인다.
따라서 본 연구에서는 산양삼 추출물이 조골세포의 골 형성 관련 유전자인 Runx2, ALP, OPN, OCN 발현을 증가시켜 조골세포의 분화를 촉진하고, 골석회화 형성 촉진에 기여하였을 것으로 사료된다. 그러나 산양삼 추출물이 골형성과 관련하여 어떠한 기전으로 유전자의 발현을 조절하였는지에 대한 유전자 및 단백질 수준의 추가적인 연구가 필요할 것으로 사료된다.
따라서 산양삼 추출물이 골 형성 관련 유전자인 Runx2, ALP, OPN, OCN 발현을 증가시켜 MC3T3-E1 조골세포의 분화를 촉진하고, 골 석회화 형성 촉진에 기여하였을 것으로 사료된다. 그러나 산양삼 추출물이 골형성과 관련하여 어떠한 기전으로 유전자의 발현을 조절하였는지에 대한 유전자 및 단백질 수준의 추가적인 연구와 산양삼 추출물의 분화 촉진과 석회화 형성능이 산양삼의 사포닌계 진세노사이드 성분의 영향인지에 대한 후속 연구가 필요할 것으로 사료된다.
(2012)은 진세 노사이드 Rd가 AMPK와 BMP-2 신호전달 경로의 활성을 통하여 조골세포 분화를 유도한다고 보고하였다. 따라서 본 연구결과 산양삼 추출물이 MC3T3-E1 조골세포의 분화를 촉진하고, 석회화 형성능이 있음을 확인하였으나 산양삼 추출물의 분화 촉진과 석회화 형성능이 산양삼의 사포닌계 진세노사이드 성분의 영향인지에 대한 후속 연구가 필요할 것으로 사료된다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
골의 재형성에 관여하는 조골세포와 파골세포의 작용에 있어서 불균형이 생기면 어떤 문제가 생기는가?
, 1988; Raisz, 1988). 조골세포와 파골세포 작용간의 불균형은 전체적인 골감소(osteoporosis)나 증가(osteosclerosis)로 인한 골격의 이상으로 나타난다(Jeong et al., 2008).
골조직의 항상성은 무엇에 의해 유지되는가?
골조직의 항상성(skeletal homeostasis)은 끊임없는 골형성과 골흡수에 의해 유지된다. 골의 재형성(bone remodeling)에는 조골세포와 파골세포가 관여하는데, 조골세포는 골기질을 합성하는 반면 파골세포는 골을 흡수하는 역할을 한다.
골의 재형성에는 어떤 세포들이 관여하는가?
골조직의 항상성(skeletal homeostasis)은 끊임없는 골형성과 골흡수에 의해 유지된다. 골의 재형성(bone remodeling)에는 조골세포와 파골세포가 관여하는데, 조골세포는 골기질을 합성하는 반면 파골세포는 골을 흡수하는 역할을 한다. 골재형성(bone remodeling)은 조골세포와 파골세포의 작용에 의해 일정한 주기로 골격계의 구조를 유지하는데 이러한 골격계의 구조와 기능은 전신적인 호르몬과 국소적 인자들의 상호작용에 의해 조절된다(Canalis et al.
참고문헌 (68)
Bae, M.J., S.J. Kim, E.J. Ye, H.S. Nam and E.M. Park. 2009. Antioxidant activity of tea made from Korean mountaincultivated leaves and its influence on lipid metabolism. Korean J. Food Culture 24(1):77-83.
BeIIow, C.G., J.E. Aubin and J.N. Heersche. 1991. Initiation and progression of mineralization of bone nodules formed in vitro the role of alkaline phosphatase and organic phosphate. Bone and Mineral 14(1):27-40.
Boskey, A.L., C.M. Rimnac, M. Bansal, M. Federman, J. Lian and B.D. Boyan. 1992. Effect of short-term hypomagnesemia on the chemical and mechanical properties of rat bone. J. Orthopedic. Res. 10(6):774-783.
Choi, E.M. and S.J. Koo. 2002. Effects of soybean ethanol extraction the prostaglandin E2 and interleukin-6 production in osteoblastic cells. Food Res. Int. 35(9):893-896.
Choi, Y.J., H.J. Oh, D.J. Kim, Y. Lee and Y.S. Chung. 2012. The prevalence of osteoporosis in Korean adults aged 50 years or older and the higher diagnosis rates in women who were beneficiaries of a national screening program: the Korea National Health and Nutrition Examination Survey 2008-2009. J. Bone Miner. Res. 27(9):1879-1886.
de Bernard, B., P. Bianco, E. Bonucci, M. Costantini, G.C. Lunazzi, P. Martinuzzi, C. Modricky, L. Moro, E. Panfili, P. PoIIeseIIo, N. Stagni and F. Vittur. 1986. Biochemical and immunochemical evidence that in cartilage an alkaline phosphatase is a Ca2+ binding glycoprotein. J. Cell Biol. 103(4):1615-1623.
Declercq, H.A., R.M. Verbeeck, L.I. De Ridder, E.H. Schacht and M.J. Cornelissen. 2005. Calcification as an indicator of osteoinductive capacity of biomaterials in osteoblastic cell cultures. Biomaterials 26(24):4964-4974.
Ernst, M., J.K. Heath and G.A. Lodan. 1989. Estradiol effects on proliferation messenger ribonucleic acid collagen and insulin-like growth factor-I and parathyroid hormonestimulated adenylate cyclase activity in osteoblastic cells from calvariae and long bones. Endocrinology 125(2):822-833.
Ganss, B., R. Kim and J. Sodek. 1999. Bone sialoprotein. Crit. Rev. Oral Biol. Med. 10(1):79-98.
Green, L.M., J.L. Reade and C.F. Ware. 1984. Rapid colometric assay for cell viability: Application to the quantitation of cytotoxic and growth inhibitory lympokines. J. Immunol. Methods 70(2):257-268.
Ha, J.M. and S.H. Lee. 2003. Verification of estrogenic activity in ethanol extracts of marine organisms using in vitro test system. J. Life Sci. 13(6):799-804.
Jang, H.Y., H.S. Park, K.R. Kwon and T.J. Rhim. 2008. A study on the comparison of antioxidant effects among wild ginseng, cultivated wild ginseng, and cultivated ginseng extracts. J. Kor. Inst. Herb. Acupunc. 11(3):67-78.
Jeon, M.H. and M.H. Kim. 2011. Effect of Hijikia fusiforme fractions on proliferation and differentiation in osteoblastic MC3T3-E1 Cells. J. Life Sci. 21(2):300-308.
Jeon, M.J., S. Kim, B.K. Kim, J. Cheon, S.H. Park, E. Oh, S.H. Lee and M. Kim. 2013. The effects of seaweed gongjindan on estrogen like activities, platelet aggregation and serum lipid levels in ovariectomized rats. J. Life Sci. 23(9):1155-1162.
Jeong, M.S., C.K. Park, E.J. Shin, T.H. Jo and I.K. Hwang. 2008. Effects of Scutellaria radix extract on osteoblast differentiation and osteoclast formation. Korean J. Food Sci. Technol. 40(6):674-679.
Jilka, R.L. 1998. Cytokines, bone remodeling and estrogen deficiency. Bone 23(2):75-81.
Joo, C.N. 1995. Hongsam eui Shinbi. Moonjung Press, Seoul, Korea. p. 11.
Ju, W.C. 2008. Soybean enhances the selective secretion of interleukin-1 and osteoprotegerin in MC3T3-E1 osteoblasts. Department of Medical Nutrition, MS Thesis, Kyunghee University, Seoul, Korea. pp. 6-7.
Kang, K.S., N. Yamabe, H.Y. Kim, J.H. Park and T. Yokozawa. 2008. Therapeutic potential of 20(S)-ginsenoside Rg(3) against streptozotocin-induced diabetic renal damage in rats. Eur. J. Pharmacol. 591(1-3):266-272.
Kenney, M.A., H. McCoy, L. Williams. 1994. Effects of magnesium deficiency on strength, mass and composition of rat femur. Calcif. Tissue Int. 54(1):44-49.
Keum, J.C., K.H. Kang and S.B. Kim. 2001. Effects of estrogen on the tumor necrosis factor- ${\alpha}$ induced apoptosis and cytokine gene expression MC3T3-E1 osteoblast. Korean J. Obstet. Gynecol. 44(2):324-336.
Kim, D.H. 2009. Metabolism of ginsedosides to bioactive compounds by intestinal microflora and its industrial application. J. Ginseng Res. 33(3):165-176.
Kim, D.Y. 2014. The effects of collagen and collagencontaining foods on bone metabolism. Department of Biology Education. MS Thesis, Sookmyung Women's University, Seoul, Korea. pp. 2-3.
Kim, D.Y., Y.G. Park, H.Y. Quan, S.J. Kim, M.S. Jung and S.H. Chung. 2012. Ginsenoside Rd stimulates the differentiation and mineralization of osteoblastic MC3T3-E1 cells by activating AMP-activated protein kinase via the BMP-2 signaling pathway. Fitoterapia 83:215-222.
Kim, E.K. 2011. The effect of carthami semen on osteoclastogenesis. Department of Clinical Research of Korean Medicine. MS Thesis, Kyung Hee University, Seoul, Korea. p. 1.
Kim, J.H. and J.K. Kim. 2005a. Effect of extracting conditions on chemical compositions of Korean mountain ginseng extract. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 34(6):862-868.
Kim, J.H. and J.K. Kim. 2005b. Quality characteristics of candy products added with hot-water extracts of Korean mountain ginsengs. Korean J. Food Preserv. 12(4):336-343.
Kim, J.H. and J.K. Kim. 2006. Antioxidant activity and functional component analysis of Korean mountain ginseng's different sections. J. Korean Soc. Food Sci. Nutr. 35(10):1315-1321.
Kim, J.S., S.W. Lee, Y.O. Kim, M.S. Bang, C.H. Oh and C.T. Kim. 2015. Effects of the hot water extract mixtures from achyranthes bidentata blume and Panax ginseng on osteoclast and osteoblast differentiation. Korean J. Medicinal Crop Sci. 23(2): 117-124.
Kim, K., Y. Um, D.H. Jeong, H.J. Kim, M.J. Kim and K.S. Jeon. 2019. The correlation between growth characteristics and location environment of wild-simulated ginseng (Panax ginseng C.A. Meyer). Korean J. Plant Res. 32(5):463-470.
Kim, K.T., K.M. Yoo, J.W. Lee, S.H. Eom, I.K. Hwang and C.Y. Lee. 2007. Protective effect of steamed American ginseng (Panax quinquefolius L.) on V79-4 cells induced by oxidative stress. J. Ethnopharmacol. 111(3):443-450.
Kim, M., B. Kim, J.D. Kim, A.R. Kang, C.E. Lee, J. Seo, D.G. Lee, J.K. Jo, Y.Y. Kim, K.H. Yu and S.H. Lee. 2017. The effects of medicinal herbs extracts on estrogen-like activities and osteoblast proliferation and differentiation. J. Life Sci. 27(4):456-463.
Kim, N.J., H.M. Ryoo, H.J. Kim, Y.J. Kim and S.H. Nam. 2001. The effect of BMP regulated SMAD protein on alkaline phosphatase gene expression. J. Korean Acad. Pediatr. Dent. 28(2):238-246.
Kim, S., M.J. Jeon, J. Cheon, S.H. Lee, C. Kong, Y.Y. Kim, K.H. Yu and M. Kim. 2014. Effects of Eisenia bicyclis extracts on the proliferation and activity of osteoblasts and osteoclasts. J. Life Sci. 24(3): 297-303.
Kim, S.H., D.H. Kim and T.H. Lee. 1999. Herbal and pharmacological effects of ginseng radix and strategy for future research. J. Ginseng Res. 23(1):21-37.
Kim, S.J., S.S. Shin, B.I. Seo and S.Y. Jee. 2004. Effect of mountain grown Ginseng Radix, mountain-cultivated ginseng Radix, and cultivated Ginseng Radix on apoptosis of HL-60 cells. Korean J. Herbol. 19(2):41-50.
Kim, S.W. 2013. Management of osteoporosis: Who to treat, What to use, and for How long?. Korean J. Med. 85(4):364-373.
Kimura, M. and J. Suzuki. 1985. The pharmacological role of ginseng in the blend effect of traditional chinese medicine in hyperglycemia (Advances in Chinese Medicinal Materials Research). World Scientific Publ. Co., Singapore. pp. 181-192.
Komori, T. 2006. Regulation of osteoblast differentiation by transcription factors. Biochem. J. Cell. Biochem. 99:1233-1239.
Lee, H.J. 2000. Studies on the comparison of bioactive compounds and cell cultures of Panax ginseng C.A. Meyer and mountain ginseng. Department of Biotechnology, MS Thesis, Ajou University, Korea.
Lee, H.J., B.S. Yoo and S.Y. Byun. 2000. Differences in free amino acids between Korean ginseng and mountain ginseng. Korean J. Biotechnol. Bioeng. 15(3):323-328.
Lee, S.H., B.H. Jung, S.Y. Kim and B.C. Chung. 2004. Determination of phytoestrogens in traditional medicinal herbs using gas chromatography-mass spectrometry. J. Nutr. Biochem. 15:452-460.
Lee, Y.S. 2001. Effect of isoflavones on proliferation and oxidatives stress of MC3T3-E1 osteoblastic like cells. Korea Soybean Digest. 18(1):35-42.
Martin, J.H. and J.L. Matthews. 1970. Mitochondrial granules in chondrocytes, osteoblasts and osteocytes. An ultrastructural and microincineration study. Clin. Orthop. Relat. R. 68:237-278.
Min, H.Y. 2016. Mechanism of osteoblast differentiation by biological rhythm regulatory gene. Department of Biotechnology, MS Thesis, Daegu University, Korea.
Min, Y.K. 2016. Pharmacologic treatment of osteoporosis. J. Korean Med. 59(11):847-856.
Nam, K.Y. 1996. Choishin corea insam. Chonil Press, Seoul, Korea. pp. 4-79.
Orcel, P. and S.M. Krane. 2000. Secondary osteoporosis and glucocorticoid include osteoporosis. Ann. Med. Interne. 151:497-502.
Owen, M.E. 1985. Lineage of osteogenic cells and their relationship to the stromal system. In Peck, W.A. (ed.), Bone and Mineral Research, Elsevier Science Publisher, Amsterdam, Netherlands. pp. 1-25.
Pan, H.Y., Y. Qu, J.K. Zhang, T.G. Kang and D.Q. Dou. 2013. Antioxidant activity of ginseng cultivated under mountainous forest with different growing years. J. Ginseng Res. 37:355-360.
Park, C.K., B.S. Jeon and J.W. Yang. 2003. The chemical components of Korean ginseng. Food Ind. Nutr. 8(2):10-23.
Park, S.K. and H.S. Shin. 2001. Effects of extract of natural products on alkaline phosphatase activity of MC3T3-E1 cells. Wonkwang Dental Medicine 10:89-100.
Prestwood, K.M., C.C. Pilbeam and L.G. Raisz. 1995. Treatment of osteoporosis. Annu. Rev. Med. 46:249-256.
Seo, J.C., K.H. Leem and S. Han. 2004. Genetical identification of Korean wild ginseng and American wild ginseng by using pyrosequencing method. Korean J. Herbol. 19(4):45-50.
Siddiqi, M.Z., M.H. Siddiqi, Y. Kim, Y. Jin, Md. A. Huq and D. Yang. 2015. Effect of fermented red ginseng extract enriched in ginsenoside Rg3 on the differentiation and mineralization of preosteoblastic MC3T3-E1 cells. J. Med. Food 18(5):542-548.
Sohn, E.H., Y.J. Yang, H.J. Koo, D.W. Park, Y.J. Kim, K.H. Jang, K.S. Nam and S.C. Kang. 2012. Effects of Korean ginseng and wild simulated cultivation ginseng for muscle strength and endurance. Korean J. Plant Res. 25(6):657-663.
Stein, G.S., J.B. Lian and T.A. Owen. 1990. Relationship of cell growth to the regulation for tissue-specific gene expression during osteoblast differentiation. FASEB J. 4:3111-3123.
Sudo, H., H. Kodama, Y. Amagai, S. Yamamoto and S. Kasai. 1983. In vitro differentiation and calcification in new clonal osteogenic cell line derived from newborn mouse calvaria. J. Cell Biol. 96:191-198.
Tognarini, I., S. Sorace, R. Zonefrati, G. Galli, A. Gozzini, S. Carbonell Sala, G.D. Thyrion, A.M. Carossino, A. Tanini, C. Mavilia, C. Azzari, F. Sbaiz, A. Facchini, R. Capanna and M.L. Brandi. 2008. In vitro differentiation of human mesenchymal stem cells on Ti6Al4V surfaces. Biomaterials 29:809-824.
Yoo, B.S., H.J. Lee and S.Y. Byun. 2000. Differences in phenolic compounds between Korean ginseng and mountain ginseng. Korean J. Biotechnol. Bioeng. 15(2):120-124.
Yoon, J.H. and J.H. Han. 2013. A study on the psychological phenimenon experienced by menopausal middle-aged women. Korea Journal of Counseling 14:2195-2212.
Yun, J.H., E.S. Hwang and G.H. Kim. 2012. Effects of Chrysanthemum indicum L. extract on the function of osteoblastic MC3T3-E1 cells under oxidative stress induced by hydrogen peroxide. Korean J. Food Sci. Technol. 44(1):82-88.
Zheng, M.Z. 2014. Effect of Cornus officinalis extract on the differentiation of MC3T3-E1 osteoblast-like cells. Department of Bio Dental Engineering, Ph.D. Thesis, Graduate School of Chosun University, Korea. p. 19.
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.