목적: 구강 미생물군은 치주질환의 발생 및 진행에 중요한 역할을 한다. 본 연구의 목적은 건강한 상태, 치은염, 그리고 치주염 상태에서 구강 내 미생물의 프로파일을 비교하고, 치주질환에 관여하는 새로운 병원체를 규명하는 것이다. 방법: 본 단면 연구에는 건강 대조군 33명, 치은염 환자 41명, 치주염 환자 28명 등 총 102명의 참가자가 포함되었다. 타액 유래 구강 미생물군을 16S rRNA 메타게놈 시퀀싱을 이용하여 조사하였고, 각 군의 미생물 프로파일은 연령과 성별을 보정한 일반선형모형을 사용하여 비교하였다. 결과: 증폭산물 서열 변이체의 풍부도와 Chao1 다양성은 건강 대조군에 비해 치은염 및 치주염 군에서 유의하게 증가하였다(p = 0.046). 선형 판별 분석(LDA) 점수(>2)에 근거하여, Tenericutes, Mollicutes, Mycoplasmatales, Mycoplasmataceae, Mycoplasma, Bacteroidaceae 및 Phocaeicola는 치은염 군에서 유의하게 증가하였고, Synergistetes, Synergistia, Synergistales, Synergistaceae, Fretibacterium, Sinanaerobacter 및 Filifactor는 치주염 군에서 증가하였다. Fretibacterium fastidiosum, Sinanaerobacter chloroacetimidivorans, Filifactor alocis의 상대적 풍부도(q = 0.008, 모든 세균)는 치주염 군에서 가장 높았고 대조군에서 가장 낮았다. Treponema denticola의 상대적 풍부도는 다른 두 군에 비해 치주염 군에서 유의하게 증가하였다(q = 0.024). 결론: 구강 미생물군은 군 간에 차이를 보였다. T. denticola, F. fastidiosum, S. chloroacetimidivorans 및 F. alocis는 치주염 군에서 대조군보다 유의하게 더 높은 풍부도를 보였다. 또한, 치주염 군에서 T. denticola와 F. fastidiosum의 풍부도는 치은염 군에서의 풍부도와 유의하게 달랐다.

목표: 본 예비 연구에서 우리는 조증 모델인 72시간 REM 수면박탈(SD) 랫트의 전전두피질에서 티로신 하이드록실레이스(Th) mRNA 발현이 증가함을 확인하였다. 또한 TH의 예측 표적 miRNA인 miR-325-3p, miR-326-3p, miR-330-5p의 발현 수준은 유의하게 감소하였다. 이러한 결과에 근거하여, 본 연구에서는 miRNA-325-3p, miR-326-3p, miR-330-5p가 SD 랫트에서 TH 및 조증 유사 행동을 조절하는지 여부를 조사하였다. 방법: 조증 유사 행동은 개방장(field) 시험(OFT)과 고가 미로(EPM) 시험을 사용하여 평가하였다. HEK-293 세포에서 리포터 루시퍼레이스 시스템을 이용해 miRNA가 Th 유전자의 3'-비번역영역(3'-UTR)에 직접 결합하는 활성을 측정하였다. 또한 SD 랫트에 miR-330-5p agomir를 뇌실내 주사(intracerebroventricular, ICV)한 후 TH의 mRNA 및 단백질 발현과 조증 유사 행동을 함께 조사하였다. 결과: 우리는 SD 랫트의 전전두피질에서 TH의 mRNA 및 단백질 발현이 증가하고, miRNA-325-3p, miR-326-3p, miR-330-5p의 발현이 감소함과 더불어 조증 유사 행동이 증가함을 관찰하였다. 루시퍼레이스 리포터 분석 결과, miR-330-5p는 Th의 3'-UTR 표적 부위에 직접 결합함으로써 TH 발현을 억제할 수 있었으나, miR-326-3p 및 miR-330-5p는 그러지 못하였다. 또한 ICV 주사로 miR-330-5p agomir를 투여하면 SD 랫트의 전전두피질에서 증가된 TH 발현과 조증 유사 행동이 완화되었다. 결론: miR-330-5p를 통한 TH 발현 조절은 SD 랫트에서 조증의 병태생리에 관여할 수 있다.

(CTP20)는 어피부 유래 저분자량 CTP로, 생리활성 CTP인 Gly-Pro-Hyp >3.2%와 트리펩타이드 함량 >20%를 포함한다. 본 연구에서는 MG-63 골아세포 유사 세포와 SW1353 연골세포에서 CTP20(<500 Da)의 골형성 효과 및 기전을 조사하였다. 또한 소아 랫드에서 종축 골성장의 촉진 비율을 측정하였다. 먼저, MG-63 세포와 SW1353에서 100 μg/mL의 CTP20은 증식(각각 15.0% 및 28.2%), 알칼라인 포스파타제 활성(각각 29.3% 및 32.0%), 콜라겐 합성(각각 1.25- 및 1.14배), 칼슘 침착(각각 1.18- 및 1.15배)을 상승시켰다. 더불어 CTP20이 소아 랫드의 경골에서 성장판의 종축 성장과 높이를 촉진할 수 있음을 확인하였다. CTP20은 MG-63 및 SW1353 세포뿐 아니라 소아 랫드의 성장판에서 인슐린양 성장인자-1(IGF-1)의 단백질 발현을 증가시켰으며, MG-63 및 SW1353 세포에서 Janus Kinase 2 및 신호전달 및 전사활성화인자 5의 활성화가 동반되었다. 또한 CTP20은 MG-63 및 SW1353 세포와 소아 랫드의 성장판에서 골형태형성단백질(BMPs)의 발현 수준을 증가시켰다. 이러한 결과는 CTP20이 IGF-1과 BMPs의 증진을 통해 연골내 골화와 종축 골성장을 촉진할 수 있음을 시사한다. (임상시험 등록번호: smecae 19-09-01).

목적: 구강 미생물군은 치주질환의 발생 및 진행에 중요한 역할을 한다. 본 연구의 목적은 건강한 상태, 치은염, 그리고 치주염 상태에서 구강 내 미생물의 프로파일을 비교하고, 치주질환에 관여하는 새로운 병원체를 규명하는 것이다. 방법: 본 단면 연구에는 건강 대조군 33명, 치은염 환자 41명, 치주염 환자 28명 등 총 102명의 참가자가 포함되었다. 타액 유래 구강 미생물군을 16S rRNA 메타게놈 시퀀싱을 이용하여 조사하였고, 각 군의 미생물 프로파일은 연령과 성별을 보정한 일반선형모형을 사용하여 비교하였다. 결과: 증폭산물 서열 변이체의 풍부도와 Chao1 다양성은 건강 대조군에 비해 치은염 및 치주염 군에서 유의하게 증가하였다(p = 0.046). 선형 판별 분석(LDA) 점수(>2)에 근거하여, Tenericutes, Mollicutes, Mycoplasmatales, Mycoplasmataceae, Mycoplasma, Bacteroidaceae 및 Phocaeicola는 치은염 군에서 유의하게 증가하였고, Synergistetes, Synergistia, Synergistales, Synergistaceae, Fretibacterium, Sinanaerobacter 및 Filifactor는 치주염 군에서 증가하였다. Fretibacterium fastidiosum, Sinanaerobacter chloroacetimidivorans, Filifactor alocis의 상대적 풍부도(q = 0.008, 모든 세균)는 치주염 군에서 가장 높았고 대조군에서 가장 낮았다. Treponema denticola의 상대적 풍부도는 다른 두 군에 비해 치주염 군에서 유의하게 증가하였다(q = 0.024). 결론: 구강 미생물군은 군 간에 차이를 보였다. T. denticola, F. fastidiosum, S. chloroacetimidivorans 및 F. alocis는 치주염 군에서 대조군보다 유의하게 더 높은 풍부도를 보였다. 또한, 치주염 군에서 T. denticola와 F. fastidiosum의 풍부도는 치은염 군에서의 풍부도와 유의하게 달랐다.

목표: 본 예비 연구에서 우리는 조증 모델인 72시간 REM 수면박탈(SD) 랫트의 전전두피질에서 티로신 하이드록실레이스(Th) mRNA 발현이 증가함을 확인하였다. 또한 TH의 예측 표적 miRNA인 miR-325-3p, miR-326-3p, miR-330-5p의 발현 수준은 유의하게 감소하였다. 이러한 결과에 근거하여, 본 연구에서는 miRNA-325-3p, miR-326-3p, miR-330-5p가 SD 랫트에서 TH 및 조증 유사 행동을 조절하는지 여부를 조사하였다. 방법: 조증 유사 행동은 개방장(field) 시험(OFT)과 고가 미로(EPM) 시험을 사용하여 평가하였다. HEK-293 세포에서 리포터 루시퍼레이스 시스템을 이용해 miRNA가 Th 유전자의 3'-비번역영역(3'-UTR)에 직접 결합하는 활성을 측정하였다. 또한 SD 랫트에 miR-330-5p agomir를 뇌실내 주사(intracerebroventricular, ICV)한 후 TH의 mRNA 및 단백질 발현과 조증 유사 행동을 함께 조사하였다. 결과: 우리는 SD 랫트의 전전두피질에서 TH의 mRNA 및 단백질 발현이 증가하고, miRNA-325-3p, miR-326-3p, miR-330-5p의 발현이 감소함과 더불어 조증 유사 행동이 증가함을 관찰하였다. 루시퍼레이스 리포터 분석 결과, miR-330-5p는 Th의 3'-UTR 표적 부위에 직접 결합함으로써 TH 발현을 억제할 수 있었으나, miR-326-3p 및 miR-330-5p는 그러지 못하였다. 또한 ICV 주사로 miR-330-5p agomir를 투여하면 SD 랫트의 전전두피질에서 증가된 TH 발현과 조증 유사 행동이 완화되었다. 결론: miR-330-5p를 통한 TH 발현 조절은 SD 랫트에서 조증의 병태생리에 관여할 수 있다.

(CTP20)는 어피부 유래 저분자량 CTP로, 생리활성 CTP인 Gly-Pro-Hyp >3.2%와 트리펩타이드 함량 >20%를 포함한다. 본 연구에서는 MG-63 골아세포 유사 세포와 SW1353 연골세포에서 CTP20(<500 Da)의 골형성 효과 및 기전을 조사하였다. 또한 소아 랫드에서 종축 골성장의 촉진 비율을 측정하였다. 먼저, MG-63 세포와 SW1353에서 100 μg/mL의 CTP20은 증식(각각 15.0% 및 28.2%), 알칼라인 포스파타제 활성(각각 29.3% 및 32.0%), 콜라겐 합성(각각 1.25- 및 1.14배), 칼슘 침착(각각 1.18- 및 1.15배)을 상승시켰다. 더불어 CTP20이 소아 랫드의 경골에서 성장판의 종축 성장과 높이를 촉진할 수 있음을 확인하였다. CTP20은 MG-63 및 SW1353 세포뿐 아니라 소아 랫드의 성장판에서 인슐린양 성장인자-1(IGF-1)의 단백질 발현을 증가시켰으며, MG-63 및 SW1353 세포에서 Janus Kinase 2 및 신호전달 및 전사활성화인자 5의 활성화가 동반되었다. 또한 CTP20은 MG-63 및 SW1353 세포와 소아 랫드의 성장판에서 골형태형성단백질(BMPs)의 발현 수준을 증가시켰다. 이러한 결과는 CTP20이 IGF-1과 BMPs의 증진을 통해 연골내 골화와 종축 골성장을 촉진할 수 있음을 시사한다. (임상시험 등록번호: smecae 19-09-01).

배경/목적: 수면 박탈은 인간 양극성 장애에서 조증 삽화의 유발 요인으로 제안되어 있다. 수면과 각성은 뇌에서 미토콘드리아 유전자 발현, 산화적 인산화(OXPHOS) 활성 및 형태 변화에 영향을 줄 수 있음이 보고되었다. 본 연구에서는 72시간 신속안구운동 수면박탈(REM-SD) 후 랫드의 뇌에서 미토콘드리아 생체에너지 기능의 변화를 조사하였다. 재료 및 방법: 미토콘드리아 DNA(mtDNA) 복제수의 변화를 전전두피질과 해마에서 정량 실시간 중합효소 연쇄반응을 통해 미토콘드리아가 암호화하는 NADH 탈수소효소 1(mt-Nd1) 유전자를 증폭하여 검출하였다. peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator 1 alpha (PPARGC1A), cytochrome c oxidase subunit 4I1 (COX4I1), sirtuin 3 (SIRT3)와 같은 미토콘드리아 생합성 관련 단백질의 발현 수준은 웨스턴 블롯 분석과 면역조직화학을 이용하여 평가하였다. 결과: 우리는 REM-SD가 해마에서는 mtDNA 복제수를 유의하게 증가시키지만 전전두피질에서는 증가시키지 않음을 확인하였다. 또한 REM-SD는 해마에서 COX4I1의 단백질 발현을 증가시켰다. 더 나아가 72시간 REM-SD에 노출된 랫드에서 조증과 유사한 행동을 관찰하였다. REM-SD는 개방장(오픈필드) 검사에서 운동성을 증가시켰고, 고가강(엘리베이티드 플러스 미로) 검사에서 개방팔(open arms)에 머문 시간을 증가시켰다. 결론: REM-SD는 뇌에서 미토콘드리아 기능장애를 유발할 수 있으며, 이는 조증 유도에 관여할 수 있다.

목적: 본 연구는 RSPO2 유전자 다형성이 조현병 감수성과 연관되는지 여부를, 5개의 특정 단일염기다형성(single nucleotide polymorphisms, SNPs)에 초점을 맞추어 조사하고자 하였다. 또한 본 연구에서는 조현병-유사 마우스 모델에서 Rspo2의 발현을 평가하고, 임상 증상과의 관련성을 검토하였다. 방법: 본 연구에는 조현병 환자 159명과 대조군 448명이 포함되었다. 임상 증상은 정신증 질환에 대한 Operational Criteria Checklist로 평가하였다. 조현병과의 잠재적 유전적 연관성을 확인하기 위해 5개의 RSPO2 SNP에 대해 유전자형 결정을 수행하였다. MK-801로 유도된 조현병-유사 마우스의 뇌에서 Rspo2 mRNA 발현 수준을 측정하였다. rs374810 SNP에 대한 기능 분석은 유전자 활성에 대한 영향을 평가하기 위해 luciferase assay를 사용하여 수행하였다. 통계 분석을 통해 유전자형 및 대립유전자 빈도를 비교하고 임상적 결과와의 상관관계를 평가하였다. 결과: 조현병과 유의한 연관성이 두 SNP(rs374810 및 rs423940)에서 확인되었다. rs374810의 A 대립유전자와 rs423940의 T 대립유전자는 각각 조현병의 증가된 위험과 연관되었다(p=0.0049 및 p=0.0044). 기능 분석에서는 rs374810의 A 대립유전자가 G 대립유전자에 비해 luciferase 활성을 유의하게 증가시켜, 잠재적인 기능적 역할을 시사하였다. 또한 RSPO2 발현은 조현병-유사 마우스 모델에서 변화가 관찰되어, 조현병의 병인에 관여할 가능성을 제시하였다. 결론: 본 연구 결과는 RSPO2 유전자 다형성, 특히 rs374810 및 rs423940이 조현병 감수성에 기여할 수 있음을 시사한다. 따라서 RSPO2 발현은 한국 인구에서 조현병 감수성과 관련될 수 있다.

목적: 한국인 집단에서 성장호르몬 수용체(GHR) 유전자의 세 가지 단일염기다형성(SNP)이 하악 예후과대증(mandibular prognathism, MP)과 연관되는지, 또한 하악 형태와 GHR 유전자 SNP 간의 관련성을 평가하고자 하였다. 대상 및 방법: 총 325명의 대상자를 측면 두부방사선계측(lateral cephalography)에서 시상(maxillomandibular) 관계의 시상면(sagittal) 관계에 따라 MP 군과 대조군의 두 군으로 나누었다. GHR 유전자의 SNP 중에서 세 가지 SNP(rs6180, rs6182, rs6184)를 선택하였다. SNP 유전형 분석은 직접 염기서열분석(direct sequencing)으로 수행하였다. 측면 두부방사선계측에서 얻은 두개안면 계측치를 분석하였다. 결과: GHR과 MP 간의 연관성은 확인되지 않았다. 그러나 계측치의 값에 따라 분석한 결과, 여성에서 rs6180은 ANB, SNB, 유효 하악 길이(effective mandibular length), SNMP와 유의한 관련이 있었다. 또한 남성에서는 rs6182와 rs6184가 교지(ramal) 높이(ramal height)와 유의한 관련이 있었다. 결론: 성장호르몬 수용체 SNP는 하악의 시상 발달뿐 아니라 교지 높이의 수직 발달에도 영향을 미칠 수 있으며, GHR SNP는 성별에 따라 하악 형태에 서로 다르게 영향을 줄 수 있다. 이러한 결과는 GHR이 한국인 집단에서 하악 형태형성(mandibular morphogenesis)에 감수성이 있을 수 있음을 뒷받침한다.

IL-13은 점액(뮤신) 화생을 유도하며, 이는 천식에서 기도 폐쇄를 초래한다. 벌독(bee venom, BV)과 그 구성 성분은 아토피 피부염과 천식과 같은 알레르기 질환에서 항염증 효과를 나타낸 바 있다. 본 연구에서는 신호전달 및 전사활성인자(signal transducer and activator of transcription, STAT6)의 활성화를 통해, 그리고 기도 상피 세포주 A549에서 SAM-pointed domain containing Ets-like factor(SPDEF)와 forkhead box A2(FOXA2)의 조절을 통해 IL-13 유도 점액 화생에 대한 BV의 영향을 조사하였다. A549 세포에서 BV(1.0 µg/mL)는 IL-13(10 ng/mL)로 유도된 AKT 인산화, SPDEF 단백질 발현 증가, FOXA2 단백질 발현 감소를 억제하였으나 STAT6 인산화에는 영향을 주지 않았다. 또한 BV는 IL-13이 유도한 mucin 5AC(MUC5AC) mRNA 및 단백질 발현 증가를 억제하였다. 더 나아가 LY294002(50 µM)를 이용한 인산인오시티드 3-키나아제(phosphoinositide 3 kinase, PI3K)/AKT 억제가 IL-13 및 BV에 의해 유발된 FOXA2 및 MUC5AC 발현 변화를 되돌릴 수 있음을 관찰하였다. 그러나 LY294002는 IL-13 및 BV에 의해 유도된 SPDEF 발현 변화에는 영향을 주지 않았다. 이러한 결과는 BV가 SPDEF와 FOXA2의 조절을 통해 MUC5AC 생성(생산)을 억제함을 시사한다. FOXA2를 통한 MUC5AC 생성 억제는 BV에 의한 PI3K/AKT 활성 억제를 매개로 매개된다. BV는 천식에서 점액 화생의 예방에 도움이 될 수 있다.

이전의 영상 연구들은 발작 뇌에서 형태학적 기형과 이온 이동성, 수분 함량, 전기적 특성 또는 대사물질의 변화를 보여주었다. 자기공명 전기적 특성 단층촬영(magnetic resonance electrical properties tomography, MREPT)은 세포막과 무관하게 세포 정보를 제공하는 고주파 기반의 전기 조직 특성 측정 기술로서 최근 개발되었다. 본 연구에서는 설치류 뇌에서 발작 유발 기능적 변화를 탐지하는 데 MREPT가 적용 가능한 기술인지의 가능성을 검토하였다. 초고자장(9.4 T) 자기공명영상(magnetic resonance imaging, MRI)은 N-메틸-D-아스파트산(N-methyl-D-aspartate, NMDA; 75 mg/kg) 주사 후 2시간, 2일, 1주에 수행하였다. 전도도 영상은 자기공명 전도도 영상화(magnetic resonance conductivity imaging, MRCI) 툴박스를 사용하여 B1 위상 영상으로부터 재구성하였다. NMDA 처리 쥐의 여러 뇌 영역 중 해마에서 고주파 전도도가 유의하게 감소하였다. 니슬 염색(Nissl staining) 결과, NMDA 처리 후 2시간에 세포체가 수축되고 세포질이 응축되어 나타났으며, 해마에서는 모든 시점에서 신경세포 소실이 관찰되었다. 이러한 결과는 전기적 전도도 감소가 해마에서의 발작 유발 신경세포 소실과 연관될 수 있음을 시사한다. 자기공명(MR) 기반 전기 전도도 영상화는 발작 후 뇌 손상을 비침습적으로 식별하는 데 적용 가능한 기술일 수 있다.