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Title Page 1

Contents 2

Abstract 5

1. Introduction 6

2. Materials and Methods 8

2.1. Materials 8

2.1.1. Chemicals and Reagents 8

2.1.2. Cell Culture 8

2.2. Methods 8

2.2.1. 3-(4, 5-dimethylthiazol)-2,5-diphenyl tetrazolium bromide (MTT) assay 8

2.2.2. Alkaline phosphatase (ALP) staining 9

2.2.3. Alizarin red S (ARS) staining 9

2.2.4. RNA extraction and quantitative real-time polymerase chain reaction (PCR) 9

2.2.5. Western blot 10

2.2.6. Statistical analysis 11

3. Results 12

4. Discussion 23

5. References 26

요약 31

List of Tables 3

Table 1. Primers used in this study 10

List of Figures 4

Fig. 1. Effect of various concentrations of lidocaine (0,0.05, 0.2, and 1 mM) and/or LPS (1 ng/mL)/TNF-... 15

Fig. 2. Effect of lidocaine on osteogenic differentiation in LPS/TNF-α-treated human dental pulp stem... 16

Fig. 3. Effect of lidocaine on the mRNA expression of osteogenesis-related genes in LPS/TNF-α-treated... 18

Fig. 4. Effect of lidocaine on the protein expression of osteogenesis-related genes in LPS/TNF-α-treated... 20

Fig. 5. Effect of lidocaine on the expression of mitogen-activated protein kinase pathways in LPS/TNF-... 22

초록보기

연구배경: 인간치수줄기세포 (hDPSC)는 뼈 조직 재생과 공학 연구를 위해 주로 사용되는 중간엽 줄기세포 (MSC) 중 각광받고 있는 줄기세포이다. 이식된 MSC를 사용한 뼈 재생에서 세포 외 환경이나 공동 주입 약물은 재생의 성공과 실패에 영향을 미칠 수 있다. 따라서 본 연구에서는 현재 주로 사용되고 있는 국소마취제인 리도카인이 리포다당류(LPS)와 종양괴사인자-알파 (TNF-α)로 염증 상태가 유도된 hDPSC의 골분화에 미치는 영향과 그와 관련된 신호 메커니즘을 알아보았다.

연구방법: 리도카인이 hDPSCs에 세포독성이 있는지 살펴보기 위해 MTT assay를 시행하였고 리도카인이 LPS/TNF-α가 처리된 hDPSCs의 골분화에 미치는 영향을 알아보기 위해 ALP 염색과 ARS 염색을 시행하였다. 골생성 관련 유전자의 발현은 정량적 실시간 중합효소 연쇄반응과 웨스턴 블롯을 이용하여 평가하였다. 또한 리도카인이 LPS/TNF-α가 처리된 hDPSCs의 골분화에 미치는 영향의 신호전달체계를 평가하기 위하여 mitogen-activated protein kinase의 발현을 분석하였다.

결과: 다양한 농도의 리도카인 (0.05, 0.2, 1mM)은 LPS/TNF-α 처리된 hDPSCs의 ALP 및 ARS 염색을 더욱 감소시켰다. 또한 LPS/TNF-α가 처리된 hDPSCs에서 리도카인 처리를 통해 골생성 관련 유전자의 mRNA 및 단백질 발현이 억제되었다. 리도카인은 LPS/TNF-α가 처리된 hDPSCs에서 p-ERK 및 p-JNK의 단백질 발현을 감소시키는 결과를 보였다.

결론: 본 연구에서 리도카인이 LPS/TNF-α가 처리된 hDPSC에서 골분화 억제를 강화시켰다. 또한 hDPSC의 골분화에 대한 리도카인의 억제 효과가 ERK 및 JNK 경로의 억제를 통해 매개되었음을 알 수 있었다.

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