제주 무봉 유래 나노베지클의 조골세포 활성 기전 연구

• Published in: Han'guk Sikp'um Yŏngyang Kwahakhoe chi Vol. 53; no. 6; pp. 558 - 565
• Main Authors: 이상훈(Sang-Hoon Lee), 서현주(Hyun-Ju Seo), 강민경(Min-Kyung Kang), 김상숙(Sang Suk Kim), 조영은(Young-Eun Cho)
• Format: Journal Article
• Language: Korean
• Published: 한국식품영양과학회 2024
• Subjects: 식품과학; Mubong-derived exosome-like nanovesicles; mineralization; osteoblasts; osteoporosis
• ISSN: 1226-3311; 2288-5978
• DOI: 10.3746/jkfn.2024.53.6.558

본 연구에서는 MC3T3-E1 전조골세포를 이용하여 Mb NVs 조골세포의 분화 및 무기질화에 미치는 영향을 확인하였고, 골다공증과 같은 골 질환을 예방 및 치료할 수 있는 효과적이고 안전한 소재임을 조사하였다. Mb NVs를 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 Mb NVs의 평균 크기는 187±1.3 nm였으며, MTT 분석 결과는 Mb NVs가 3일째에 조골세포 증식을 증가시키는 것으로 나타났다. 세포 외 ALP 활성은 7일째에 Mb NVs 농도가 증가함에 따라 유의하게 증가하였다. Von Kossa 및 Alizarin red 염색 결과 Mb NVs 처리 후 3일 및 7일에 용량 의존적 방식으로 광물화된 결절이 유의하게 증가하였다. 본 연구 결과에서 Mb NVs가 조골세포의 성숙과 분화 및 무기질화를 자극하여 골다공증과 같은 골 질환을 예방 및 치료할 수 있는 안전한 소재로서의 가능성을 확인하였다. Osteoporosis is a systemic skeletal disease in which the risk of fracture increases due to the loss of bone strength. The problem of osteoporosis in the aging population is serious. The purpose of this study was to investigate a new, potential anti-osteoporosis treatment. Osteoblast differentiation and mineralization characteristics of Mubong-derived exosome-like nanovesicles (Mb NVs) in MC3T3-E1 cells were investigated. MC3T3-E1 cells were cultured in 0, 1, 5, and 10 μg/mL Mb NVs for 3 and 7 days. It was observed that the average diameter of NVs from Mubong isolated by ultracentrifugation was 187 nm. Intracellular alkaline phosphatase (ALP) activity was significantly increased in the 1 μg/mL Mb NVs-treated group. Mb NVs significantly increased the concentration of calcified nodules. Furthermore, Mb NVs significantly upregulated the expression of genes and proteins associated with osteoblast proliferation and differentiation, such as runt-related transcription factor 2 (RUNX2) and ALP. Our results demonstrate that Mb NVs may be useful for preventing osteoporosis by stimulating osteoblast differentiation. KCI Citation Count: 0