SCOPUS
KCI등재
MC3T3-E1 조골세포의 분화와 무기질화에 대한 우유 유래 Extracellular Vesicles의 효과
저자
권재희(JaeHee Kwon) ; 서현주(Hyun-Ju Seo) ; 권인숙(In-Sook Kwun) ; 백문창(Moon-Chang Baek) ; 조영은(Young-Eun Cho)
발행기관
학술지명
한국식품영양과학회지(Journal of the Korean Society of Food Science and Nutrition)
권호사항
발행연도
2022
작성언어
Korean
주제어
KDC
594
등재정보
SCOPUS,KCI등재
자료형태
학술저널
발행기관 URL
수록면
1158-1165(8쪽)
제공처
현재 골다공증 예방 및 치료에 사용되는 bisphosphonate와 estrogen은 파골세포의 활성을 지연시켜 뼈 재흡수를 억제하는 약물로써는 유효하나 이미 소실된 뼈 질량을 회복시킬 수는 없다. 또한 만성 질환인 골다공증에 약리학적 치료를 위한 약물보다는 천연 및 무독성의 식품 단백질에 의한 치료가 골다공증의 예방 및 치료에 더 유효한 방법이 될 수 있다. 따라서 본 연구에서는 MC3T3-E1 전조골세포을 이용하여 우유 유래 extracellular vesicles(EVs)가 조골세포의 분화 및 무기질화에 미치는 영향을 확인하였고, 골다공증과 같은 골질환을 예방 및 치료할 수 있는 효과적이고 안전한 소재임을 조사하였다. 우유 유래 EVs를 분화배지에 0, 1, 5, 10 μg/mL 농도가 되도록 제조하여 MC3T3-E1 세포에 처리하여 3일 및 7일 동안 배양하였고 ALP 활성도, Von Kossa 및 alizarin red 염색법 등에 의해 조골세포의 활성 변화를 분석하였다. 초원심분리에 의해 분리된 우유 유래 EVs의 평균 직경은 156±2.5 nm였으며, EV 관련 마커 단백질인 CD63 및 유청단백질 특이적 마커인 락토페린의 존재를 immunoblot 분석을 통해 확인하였다. MTT 분석 결과는 우유 유래 EVs가 3일째에 조골세포 증식을 증가시키는 것으로 나타났다. 세포 외 ALP 활성은 3일째에 우유 유래 EVs 농도가 증가함에 따라 유의하게 증가하였다. Von Kossa 및 alizarin red 염색 결과 우유 유래 EVs 처리 후 3일 및 7일에 용량 의존적 방식으로 광물화된 결절이 유의하게 증가하였다. 본 연구 결과에서 우유 유래 EVs가 조골세포의 증식, 분화 및 광물화를 자극하여 골다공증과 같은 골 질환을 예방 및 치료할 수 있는 안전한 소재로서의 가능성을 확인하였다.
더보기Osteoporosis, which is caused by the structural weakness of bone tissue, is a systemic skeletal disease that decreases bone mass and increases the risk of fractures. For the aging population, osteoporosis is a major cause of morbidity and health expenditure. The objective of the present study was to investigate the potential anti-osteoporotic properties of cow milk-derived extracellular vesicles (EVs) on the differentiation and mineralization in osteoblastic MC3T3-E1 cells. MC3T3-E1 cells were cultured in 0, 1, 5, and 10 μg/mL cow milk-derived EVs for 3 and 7 days. It was observed that the average diameter of EVs from cow milk isolated by ultracentrifugation was 156±2.5 nm, and the presence of EV-associated marker protein CD63 and whey protein-specific marker lactoferrin was confirmed by immunoblot analysis. Our results determined that cow milk-derived EVs were increased osteoblastic cell proliferation and extracellular alkaline phosphatase (ALP) activity. Markedly, cow milk-derived EVs were significantly elevated the mineralized nodules in a does dependent manner for 3 and 7 days. Taken together, our results clearly demonstrated that cow milk-derived EVs may be useful in preventing osteoporosis by stimulating osteoblastic differentiation and mineralization.
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