노화는 미토콘드리아 기능장애 및 자가포식(autophagic) 과정의 변화와 연관되며, 특히 침샘과 같은 분비 기관에서 그러하다. 본 연구에서는 가속 노화 모델인 클로토 결핍(klotho-deficient; kl-/-) 마우스의 일차 침샘 세포(primary salivary gland cells; PSGCs)에서 대사 변화와 미토파지(mitophagy)의 상호작용을 조사하였다. 그 결과, kl-/- 마우스의 PSGCs에서는 대조군인 야생형(wild-type; WT)과 비교하여 미토콘드리아의 수와 미토콘드리아 DNA 복제 수가 모두 유의하게 감소한 것이 관찰되었다. 반면 kl-/- 마우스의 PSGCs에서는 리소좀의 풍부함이 뚜렷하게 증가하였다. 또한 자가포식 표지자인 LC3B의 발현은 kl-/- PSGCs에서 유의하게 상향 조절되었고, 미토파지 표지자인 BNIP3 및 NIX의 발현도 증가하였다. 대사체학적 프로파일링 결과, kl-/- 마우스의 침샘에서는 스페르미딘(spermidine) 생합성이 교란되어 있음을 확인하였다. 흥미롭게도 kl-/- PSGCs에 스페르미딘을 처리하면 미토콘드리아 수가 증가하고, BNIP3 및 LC3B의 발현 감소로 나타난 바와 같이 미토파지가 억제되었다. 반대로 WT PSGCs에서는 스페르미딘이 자가포식 및 미토파지 표지자인 BNIP3와 LC3B의 발현을 유도하였다. 이러한 결과는 마우스에서의 가속 노화가 침샘 세포의 미토콘드리아 항상성에 손상을 주고 자가포식/미토파지 경로를 변화시킬 수 있으며, 이는 스페르미딘 대사 조절 이상을 통해 일어날 가능성을 시사한다. 본 연구는 침샘에서의 노화에 대한 분자적 기전의 이해에 기여하며, 노화 동안 미토파지를 유지하는 데 있어 폴리아민(polyamine) 대사의 잠재적 역할을 보여준다.

농도 의존적인 방식으로 세포에서 나타났다. 또한, 점 돌연변이 유발(point mutagenesis)을 사용하여, 용해성 클로토(soluble klotho)가 HSF1 프로모터에서 조절하는 전사인자 EGR1의 조절/결합 부위를 확인하였다. 종합하면, 본 연구 결과는 클로토의 분자적 기초를 해명하고, 용해성 클로토가 HSF1 매개 스트레스 반응 경로와 직접 상호작용한다는 것을 뒷받침하는 분자적 증거를 제공한다.

생쥐에서. ERK 억제제 U0126은 배아기 타액선에서 뉴런 유래 물질로 유도된 상피의 신생 싹(epithelial bud) 형성을 특이적으로 억제하였다. RNA-seq 프로파일링 분석 결과, 배아기 타액선(E15)에서 SP/NPY 처리에 의해 섬유아세포 성장인자/섬유아세포 성장인자 수용체(fibroblast growth factors/fibroblast growth factors; FGFs/FGFRs) 및 이들의 수용체 발현이 유의하게 조절됨이 확인되었다. FGFR 억제제 BGJ389는 SP 및 NPY 처리로 유도된 새로운 분지 형성과 ERK1/2 발현을 억제하였다. 이러한 결과는 노화가 신경 기능 장애를 통해 타액선 발달 전반에 영향을 미칠 수 있음을 시사하였다. 신경펩타이드 SP/NPY는 FGF/FGFR/ERK1/2 매개 신호전달을 통해 배아기 타액선 발달을 유도하였다.

노화는 미토콘드리아 기능장애 및 자가포식(autophagic) 과정의 변화와 연관되며, 특히 침샘과 같은 분비 기관에서 그러하다. 본 연구에서는 가속 노화 모델인 클로토 결핍(klotho-deficient; kl-/-) 마우스의 일차 침샘 세포(primary salivary gland cells; PSGCs)에서 대사 변화와 미토파지(mitophagy)의 상호작용을 조사하였다. 그 결과, kl-/- 마우스의 PSGCs에서는 대조군인 야생형(wild-type; WT)과 비교하여 미토콘드리아의 수와 미토콘드리아 DNA 복제 수가 모두 유의하게 감소한 것이 관찰되었다. 반면 kl-/- 마우스의 PSGCs에서는 리소좀의 풍부함이 뚜렷하게 증가하였다. 또한 자가포식 표지자인 LC3B의 발현은 kl-/- PSGCs에서 유의하게 상향 조절되었고, 미토파지 표지자인 BNIP3 및 NIX의 발현도 증가하였다. 대사체학적 프로파일링 결과, kl-/- 마우스의 침샘에서는 스페르미딘(spermidine) 생합성이 교란되어 있음을 확인하였다. 흥미롭게도 kl-/- PSGCs에 스페르미딘을 처리하면 미토콘드리아 수가 증가하고, BNIP3 및 LC3B의 발현 감소로 나타난 바와 같이 미토파지가 억제되었다. 반대로 WT PSGCs에서는 스페르미딘이 자가포식 및 미토파지 표지자인 BNIP3와 LC3B의 발현을 유도하였다. 이러한 결과는 마우스에서의 가속 노화가 침샘 세포의 미토콘드리아 항상성에 손상을 주고 자가포식/미토파지 경로를 변화시킬 수 있으며, 이는 스페르미딘 대사 조절 이상을 통해 일어날 가능성을 시사한다. 본 연구는 침샘에서의 노화에 대한 분자적 기전의 이해에 기여하며, 노화 동안 미토파지를 유지하는 데 있어 폴리아민(polyamine) 대사의 잠재적 역할을 보여준다.

농도 의존적인 방식으로 세포에서 나타났다. 또한, 점 돌연변이 유발(point mutagenesis)을 사용하여, 용해성 클로토(soluble klotho)가 HSF1 프로모터에서 조절하는 전사인자 EGR1의 조절/결합 부위를 확인하였다. 종합하면, 본 연구 결과는 클로토의 분자적 기초를 해명하고, 용해성 클로토가 HSF1 매개 스트레스 반응 경로와 직접 상호작용한다는 것을 뒷받침하는 분자적 증거를 제공한다.

생쥐에서. ERK 억제제 U0126은 배아기 타액선에서 뉴런 유래 물질로 유도된 상피의 신생 싹(epithelial bud) 형성을 특이적으로 억제하였다. RNA-seq 프로파일링 분석 결과, 배아기 타액선(E15)에서 SP/NPY 처리에 의해 섬유아세포 성장인자/섬유아세포 성장인자 수용체(fibroblast growth factors/fibroblast growth factors; FGFs/FGFRs) 및 이들의 수용체 발현이 유의하게 조절됨이 확인되었다. FGFR 억제제 BGJ389는 SP 및 NPY 처리로 유도된 새로운 분지 형성과 ERK1/2 발현을 억제하였다. 이러한 결과는 노화가 신경 기능 장애를 통해 타액선 발달 전반에 영향을 미칠 수 있음을 시사하였다. 신경펩타이드 SP/NPY는 FGF/FGFR/ERK1/2 매개 신호전달을 통해 배아기 타액선 발달을 유도하였다.

ions는 티타늄 합금의 생체적합성 특성을 향상시키는 데 유용한 방법으로 사용될 수 있다.

본 연구는 치과용 하드 티슈 임플란트에 사용되는 두 가지 서로 다른 재료인 다중벽 탄소 나노튜브(multi-walled carbon nanotubes, MWCNTs)와 구리 나노입자(copper nanoparticles, Cu NPs) 간의 진화하는 관계와 상호작용을 조사하였다. Ti6Al4V 임플란트 기판의 표면 개질은 하이드록시아파이트(hydroxyapatite, HAp) 및 MWCNTs와 기능화된 MWCNTs 전해질을 포함하는 그 복합 재료를 사용하여 수행하였다. 코팅의 물리화학적 특성을 향상시키기 위해 플라즈마 전해 산화(plasma electrolytic oxidation, PEO) 방법을 적용하였다. HAp 복합체에 MWCNTs를 통합한 경우, 이러한 특성이 유의하게 향상되어 전반적인 부식 저항성이 더 우수한 결과를 나타내었다. MWCNTs는 기저 금속 기판의 부식 과정을 효과적으로 억제하고 부식 생성물의 형성을 감소시켰다. 또한, 부식성 환경에서 HAp 입자의 용해를 줄여 코팅 내 HAp 입자의 안정화를 돕는 것으로 나타났다. 아울러 PEO 공정은 Cu NPs로부터 구리 산화물(CuO 및 Cu 2 O)의 형성을 유도하였으며, 이들 생성물이 코팅 특성에 미치는 영향을 면밀히 분석하였다. 코팅의 항균성은 CuO 및 Cu 2 O를 포함한 특정 구리 산화물 생성물의 작용 기전에 기인하는 것으로 설명되었는데, 이들 생성물은 활성산소종(reactive oxygen species, ROS)을 생성하고 세균에 산화 스트레스를 유발한다. 이온 방출, 표면 상호작용, 세포 내 영향과 관련된 이러한 기전들을 자세히 논의하여 관찰된 항균 활성을 설명하고자 하였다. 또한, 본 연구는 HAp를 포함하는 전해질을 이용하여 Ti6Al4V에 적용한 MWCNTs 및 Cu/MWCNT 코팅을 상세히 비교함으로써, 물리화학적 및 항균 효과와 이들 특성에 영향을 미치는 요인을 강조하였다. 본 연구 결과는 이러한 복합 코팅이 치과 임플란트의 성능을 향상시키는 데 유망한 잠재력을 제공하며, 그에 따라 임플란트의 수명과 생체적합성 향상에 기여할 수 있음을 시사한다.