Antioxidant Effect of Eugenol in Human Periodontal Ligament Fibroblasts

Yong-Ho Kim; Bong-Soo Park

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자료유형: 학술저널

저자정보: Yong-Ho Kim (Pusan National University) Bong-Soo Park (Pusan National University)

저널정보: 대한체질인류학회 해부·생물인류학 대한체질인류학회지 제28권 제1호

발행연도: 2015.3

수록면: 45 - 53 (9page)

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치아주위조직 질환은 전세계적으로 구강감염 원인이 되는 질환 중 가장 흔히 관찰되며 골용해를 동반한다. 치주염의 발생은 치은, 치주인대, 치조골을 서서히 파괴하는 것을 특징으로 하며 결국에는 치아를 잃게 된다. 기존의 연구결과에서 치주질환의 기전은 염증성 세균에 의해 형성된 산화스트레스가 주된 원인으로 알려져 있다. 유지놀은 항상화 작용으로 산화스트레스를 억제하는 물질로 여러 차례 보고된바 있으며 본 연구의 목적은 치주인대 섬유모세포에서 H₂O₂에 의해 유도된 산화스트레스에 대한 유지놀의 보호 효과를 평가하고자 수행되었다.
유지놀의 항산화 효과를 평가하기 위해 세포생존율 분석, 세포주기분석, 면역형광염색법, western blot분석을 이용하여 실험하였다.
세포생존율은 H₂O₂ 단독으로 처리한 그룹보다 유지놀 전처리한 그룹에서 세포생존율이 더욱 높게 나타났으며 세포자멸사와 관련된 단백질 cleaved caspase 3, Bak, Bcl-xl은 H₂O₂ 단독 처리한 그룹과 H₂O₂처리 후 유지놀을 처리한 그룹을 비교하였을 때 H₂O₂ 단독처리 한 그룹에서는 cleaved caspase 3와 Bak의 단백질 발현이 높게 나타났으며 Bcl-xl의 발현은 낮게 나타났다.
본 연구결과는 산화스트레스를 받은 치주인대세포의 세포자멸사를 유지놀이 억제하며 또한 산화스트레스에 의한 치주조직 손상에 대한 치료제 후보군에 유지놀이 높은 가능성이 있음을 제시한다.

Periodontal disease (PD) is the most common osteolytic disease of alveolar bone, oral infection seen in humans worldwide. PD is a common, chronic immunoinflammatory disease initiated by a complex subgingival bacterial and results in the inflammatory destruction of periodontal tissues, including the alveolar bone periodontal ligament, and gingivae. The effects of eugenol on periodontal ligament fibroblasts (PDLF) cell under oxidative injury have not been fully studied. Despite many studies in regard to the antioxidant effect of eugenol, the protective effect of eugenol against oxidative damage to PDLF cell, as well as the relationship between eugenol and apoptosis, has not been investigated so far. The aim of this study was to assess the protective effect of eugenol against H₂O₂-induced oxidative stress in PDLF cell.
Cell lines were separately grown as monolayers at 5% CO₂ and 37℃ humidified atmosphere using appropriate media supplemented with 10% fetal bovine serum, 2 mM glutamine and 100 μg/mL penicillin-streptomycin. DMEM/F12 was used as the culture medium for periodontal ligament fibroblast cells.
The viability of the PDLF cells which induced by the different concentrations of H₂O₂ (control, 50, 100, 200, 400 μM) for 24 h was detected by MTT assay. Cell viability was significantly reduced in a H₂O₂-concentration dose-dependent manner. The mitochondria-dependent pathway of apoptosis is regulated by Bcl-xl family, such as the anti-apoptotic protein Bcl-xl, pro-apoptotic protein Bak. With H₂O₂ injury, the protein level of Bak was upregulated while the protein level of Bcl-xl was down-regulated. In group treated H₂O₂ and eugenol, the ratio was reduced and the expression of Bak decreased at the same time, indicating that eugenol can attenuate apoptosis through mitochondrial related pathway in PDLF cells.
Therefore, although the findings of this study are limited to an in vitro interpretation, we suggest that eugenol preconditioning may have a beneficial effect in the recovery of periodontal ligament from oxidative stress.

#Antioxidant #Eugenol #Oxidative stress #Periodontal ligament fibroblasts #산화스트레스 #유지놀 #치주인대세포 #항산화

참고문헌 (27)

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1. [학술지(정기간행물)] - D’Aiuto F. / 2010 / Oxidative stress, systemic inflammation, and severe periodontitis / J Dent Res 89 : 1241 ~ 1246

2. [학술지(정기간행물)] - Waddington RJ. / 2000 / Reactive oxygen species : a potential role in the pathogenesis of periodontal diseases / Oral Dis 6 : 138 ~ 151

3. [학술지(정기간행물)] - Baltacioglu E. / 2014 / Lipid peroxidation levels and total oxidant /antioxidant status in serum and saliva from patients with chronic and aggressive periodontitis. Oxidative stress index:a new biomarker for periodontal disease? / J Periodontol 85 : 1432 ~ 1441

4. [학술지(정기간행물)] - Patel SP. / 2009 / Crevicular fluid levels of plasma glutathione peroxidase(eGPx)in periodontal health and disease / Arch Oral Biol 54 : 543 ~ 548

5. [학술지(정기간행물)] - Oktay S. / 2015 / Periodontitis in rats induces systemic oxidative stress that is controlled by bone-targeted antiresorptives / J Periodontol 86 : 137 ~ 145

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