• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제15권2호
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• pp.99-111
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• 2011

본 실험은 transforming growth factor-${\beta}1$(TGF-${\beta}1$)이 첨가된 chondrogenic induction medium(CIM)을 이용하여 인간지방조직에서 유래된 중간엽 줄기세포(human adipose tissue-derived mesenchymal stem cells, ATMSCs)의 연골형성능과 gelatin-chondroitin-glucosamine scaffold(GCG-scaffold)에 접종시킨 ATMSCs의 연골형성능을 알아보고자 수행하였다. ATMSCs와 생쥐 chondrocyte를 기본배양액과 TGF-${\beta}1$이 첨가되지 않은 CIM1 및 TGF-${\beta}1$이 첨가된 CIM2에서 배양하여 연골형성능을 비교하였다. ATMSCs의 연골형성은 gelatin scaffold(G-scaffold)와 GCG-scaffold를 사용하여 glycosaminoglycan(GAG) 합성과 조직화학적 염색으로 연골기질형성 여부를 확인하였다. 펠렛 배양에서 ATMSCs와 chondrocyte의 GAG합성은 대조군에서 14일의 배양기간 동안 약간 증가하였으나, CIM1과 CIM2배양군은 배양 14일에 대조군에 비해크게 증가하였으며, CIM2 배양군에서 가장 높았다. 그러나 연골기질은 배양 14일에 CIM2 배양군에서만 Safranin O와trichrome에 의해 염색되었다. Well plate에서 배양된 ATMSCs의 증식은 모든 배양군에서 배양 10일까지 계속적인 세포증식이 일어났으며, 대조군에 비해 CIM 배양군이 높았다. ATMSCs 접종 후 플라스크나 scaffold의 세포부착률은 배양시간이 길어짐에 따라 모든 배양군에서 증가하였고, 플라스크에 비해 scaffold에서 더욱 높게 나타났다. Scaffold에 ATMSCs 접종후 GAG 합성은 28일의 배양기간 동안 대조군에서는 별 변화가 없었으나, CIM1, CIM2 배양군은 대조군보다 GAG합성이 증가되었다. CIM2 배양군에서 GAG 합성이 매우 높게 나타났다. 또한 G-scaffold보다 GCG-scaffold에서 GAG 합성이 약간 높게 나타났다. 조직화학적으로 관찰한 ATMSCs의 연골기질형성도 CIM2 배양군의 GCG-scaffold에서 가장높게 나타났다. 본 실험의 결과들을 종합해 볼 때, 펠렛 배양에서 ATMSCs는 생쥐 chondrocyte보다 낮은 연골형성능을 보였고, CIM2 배양군에서만 연골기질이 형성된 것으로 보아 TGF-${\beta}1$이 연골분화에 중요한 요소로 작용한 것이라 사료된다. G-scaffold는 효과적인 연골분화 환경을 제공해 줌으로써 ATMSCs의 세포부착률과 GAG 합성을 증가시키는 것으로보여지며, G-scaffold보다 GCG-scaffold에서 많은 연골기질이 형성된 것은 GCG-scaffold에 첨가된 chondroitin과 glucosamine이연골기질 형성을 촉진시키는 물질로 작용한 것으로 사료된다.

• Journal of Animal Science and Technology
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• 제52권4호
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• pp.265-270
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• 2010

본 실험은 지방대사에 영향을 주는 후보 유전자의 발현양상을 조사하기 위하여 bovine mesenchymal stem cell을 이용하여 체외에서 지방분화를 유도하였고, 지방분화 경과에 따른 지방관련 후보유전자의 발현양상을 분석 하였다. Oil red-O 염색법을 이용하여 지방 분화양상을 조사한 결과, 지방 분화 단계별(0, 2, 4 및 6일)로 붉게 염색된 지방적이 증가되었음을 확인하였고, 지방대사의 indicator인 PPAR$\gamma$와 FABP4 유전자는 지방분화 0일과 비교하여 6일에는 각각 3.11배와 3.11배가 증가하였다. 또한 지방대사와 관련이 있다고 추측되는 ICER, NOV, HSPB1 및 SDH 유전자의 발현양상을 조사한 결과, 지방분화 동안 ICER 유전자는 계속적으로 증가하여 6일은 0일에 비해 4.12배의 유의적인 증가를 보인 반면, NOV, HSPB1 및 SDH 유전자의 발현양은 0일 이후 계속적으로 감소하여, 6일에서 각각 2.89배, 3.18배 및 2.36배의 감소를 나타냈다. 본 실험에서, 등심조직에서 근내지방도에서 차이를 나타냈던 ICER, NOV, HSPB1 및 SDH 유전자를 보다 구체적이고 직접적으로 세포에서 지방분화를 통해 연관성을 조사했을 때, 지방분화와 직접적으로 관련되어 있는 것으로 나타났으며, 지방 대사를 조절하는 유전자로 추정된다.

• 생명과학회지
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• 제17권5호
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• pp.678-686
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• 2007

인간중간엽줄기세포는(Human mesenchymal stem cells, hMSC) 골수, 지방, 피부, 근육, 혈액에 존재하며, 뼈, 연골, 지방, 근육, 신경세포로 분화가능성이 보고되어 손상조직의 재생을 위한 재료로서뿐만 아니라 유전자치료의 매개체로 이용될 수 있는 가능성이 제안되고 있다. 인간중간엽줄기세포의 적절한 배양조건에는 소 태아혈청(fetal bovine serum, FBS)이 요구되어지므로 세포치료에는 소 태아혈청이 다수 포함되어 있을 것이며 세포배양 배지 유래 소 태아혈청의 단백질에 의한 면역거부반응이 우려된다. 이미 앞선 연구에서 자가혈청 하에서 인체지방줄기세포 분리와 계속적인 세포배양을 실시하였을 때 인체지방줄기세포의 증식능력과 다 분화 능이 유지되며 면역결핍 생쥐에 골수의 말초혈액에서 유래된 CD34세포 이식 시 안착 능을 촉진함을 보였다. 본 연구에서 인체지방줄기세포가 인체혈청 하에서 배양되었을 때 소 태아혈청 하에서 배양할 때 발현하는 표면항원을 유지함을 확인했으며 microarray를 사용하여 유전자 발현을 비교했다. 유 세포 분석을 통하여 인체혈청 하에서 계속적으로 배양된 인체유래지방줄기세포에서 HLA-DR, CD117, CD29 와 CD44 의 발현이 소 태아혈청 하에서 배양했을 때와 비슷함을 밝혔다. 그러나 인체혈청 하에서 배양된 인체지방줄기세포의 유전자 발현형태와 소 태아혈청 하에서 배양된 세포의 유전자 발현형태 간에는 상당한 차이를 보였다. 그러므로 본 연구는 인체혈청 하에서 배양된 인체지방기질줄기세포가 임상적용을 위한 선행 데이터로써 직접적인 추정을 하기 위해서는 인체지방기질줄기세포 이식연구에 in vivo 동물실험연구가 수행되어져야 함을 제시하고 있다.

• Archives of Plastic Surgery
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• 제37권5호
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• pp.531-534
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• 2010

Purpose: Lipobean$^{(R)}$s, widely used in lipodissolving techniques, contain phosphatidylcholine and sodium deoxycholate as its main substances. They have been approved only as medication for liver disease by the FDA. However, they have been used under various clinical settings without exact knowledge of its action mechanism. The authors designed an in vitro study to analyze the effects of different concentrations of phosphatidylcholine and sodium deoxycholate on adipocytes and other types of cells. Methods: Human adipose-derived stem cell were cultured and induced to differentiate into adipocytes. Fibroblasts extracted from human inferior turbinate tissue, and MC3T3-E1 osteoblast lines were cultured. Phosphatidylcholine solution dissolved with ethanol was applied to the culture medium at differing concentrations (1, 4, 7, 10 mg/mL). The sodium deoxycholate solution dissolved in DMSO applied to the medium at differing concentrations (0.07, 0.1. 0.4. 0.7 mg/mL). Cells were dispersed at a concentration of $5{\times}10^3$ cells/well in 24 well plates, and surviving cells were calculated 1 day after the application using a CCK-8 kit. Results: The number of surviving cells of adipocytes, fibroblasts and osteoblasts decreased as the concentration of sodium deoxycholate increased. However, all types of cells that had been processed in a phosphatidylcholine showed a cell survival rate of over 70% at all concentrations. Conclusion: This study shows that sodium deoxycholate is the more major factor in destroying adipocytes, and it is also toxic to the other cells. Therefore, we conclude that care must be taken when using Lipobean$^{(R)}$s as a method of reducing adipose tissue, for its toxicity may destroy other nontarget cells existing in the subcutaneous tissue layer.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제24권2호
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• pp.123-131
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• 2016

Osteoporosis is a bone pathology leading to increased fracture risk and challenging the quality of life. The aim of this study was to evaluate the effect of an anthraquinone glycoside, aloin, on osteogenic induction of MC3T3-E1 cells. Aloin increased alkaline phosphatase (ALP) activity, an early differentiation marker of osteoblasts. Aloin also increased the ALP activity in adult human adipose-derived stem cells (hADSC), indicating that the action of aloin was not cell-type specific. Alizarin red S staining revealed a significant amount of calcium deposition in cells treated with aloin. Aloin enhanced the expression of osteoblast differentiation genes, Bmp-2, Runx2 and collagen 1a, in a dose-dependent manner. Western blot analysis revealed that noggin and inhibitors of p38 MAPK and SAPK/JNK signals attenuated aloin-promoted expressions of Bmp-2 and Runx2 proteins. siRNA mediated blocking of Wnt-5a signaling pathway also annulled the influence of aloin, indicating Wnt-5a dependent activity. Inhibition of the different signal pathways abrogated the influence of aloin on ALP activity, confirming that aloin induced MC3T3-E1 cells into osteoblasts through MAPK mediated Wnt and Bmp signaling pathway.

• Laboraroty Animal Research
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• 제34권4호
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• pp.279-287
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• 2018

Placenta specific 8 (PLAC8, also known as ONZIN) is a multi-functional protein that is highly expressed in the intestine, lung, spleen, and innate immune cells, and is involved in various diseases, including cancers, obesity, and innate immune deficiency. Here, we generated a Plac8 knockout mouse using the CRISPR/Cas9 system. The Cas9 mRNA and two single guide RNAs targeting a region near the translation start codon at Plac8 exon 2 were microinjected into mouse zygotes. This successfully eliminated the conventional translation start site, as confirmed by Sanger sequencing and PCR genotyping analysis. Unlike the previous Plac8 deficient models displaying increased adipose tissue and body weights, our male Plac8 knockout mice showed rather lower body weight than sex-matched littermate controls, though the only difference between these two mouse models is genetic context. Differently from the previously constructed embryonic stem cell-derived Plac8 knockout mouse that contains a neomycin resistance cassette, this knockout mouse model is free from a negative selection marker or other external insertions, which will be useful in future studies aimed at elucidating the multi-functional and physiological roles of PLAC8 in various diseases, without interference from exogenous foreign DNA.

• Journal of Nutrition and Health
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• 제52권6호
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• pp.529-539
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• 2019

본 연구에서는 달맞이순의 항산화 및 항비만효과를 확인하기 위하여 건달맞이순 50% 에탄올 추출물 (OLE)을 이용하여 4가지 방법으로 in vitro 항산화효과를 측정하였고, C57BL/6 마우스에게 고지방식이 (45%Kcal fat)를 14주 동안 섭취시켜 비만을 유도하면서 OLE를 경구 투여하여 항비만효과와 in vivo 항산화효과를 알아보았다. OLE의 DPPH 라디칼 소거능과 SOD 유사 활성을 측정한 결과 IC₅₀은 각각 26.2 ㎍/mL과 327.6 ㎍/mL이었으며, FRAP 측정 결과 100 ㎍/mL 농도에서 56.7 ㎍ AA eq./mL의 효능을 보였다. 또한, hUC-MSC 세포에 OLE (200 ㎍/mL)를 처리 한 결과 노화로 인하여 감소된 GSH 수준을 65.1% 증가시켰다. 한편, 마우스에게 고지방식이와 함께 OLE를 저수준 (50 mg/kg BW; OL50)과 고수준 (100 mg/kg BW; OL100)으로 경구 투여한 결과 체중증가량은 대조군에 비하여 각각 41.5%와 42.2% 감소하였고, 내장지방량은 각각 40.5%와 45.9% 감소하였으며, 부고환지방세포의 크기는 각각 33.1%와 35.3% 감소하여 매우 우수한 비만억제효과를 보였다 (p < 0.05). OLE의 경구 투여는 고지방식이 대조군에 비하여 혈중 렙틴 농도와 중성지방 농도를 유의하게 감소시켰고, 특히 OL100군에서는 동맥경화지수 및 혈중 MDA 농도도 유의하게 감소하였다 (p < 0.05). 마우스 지방조직에서 측정한 catalase와 SOD-1의 활성은 고지방식이섭취로 인하여 증가하였으나 OLE 경구 투여 시 유의하게 감소하였다 (p < 0.05). 또한, 부고환 지방에서 지방대사 관련 인자들의 mRNA 발현량을 RT-PCR로 측정한 결과 OLE의 경구 투여는 고지방식이 섭취로 인하여 증가하였던 렙틴, PPARγ와 FAS의 발현을 유의하게 감소시킨 반면 고지방식이 섭취로 감소되었던 아디포넥틴의 발현량은 유의하게 증가시켰다 (p < 0.05). 고지방식이로 인하여 증가하였던 CPT-1의 발현량은 OLE 투여시 감소되는 경향을 보였으며, SREBP-1c의 발현량은 실험군 간에 유의한 차이가 없었다. 이들 연구결과를 종합하면, in vitro 항산화효과가 우수한 OLE를 고지방식이로 유도된 비만 마우스에게 경구 투여하였을 때 체내 산화적 스트레스를 낮추고, 지방합성을 억제함으로써 체중과 내장 지방량의 증가를 억제시키는 항비만 효과를 나타내었다. 따라서, OLE는 항산화기능식품 또는 비만 및 비만관련 만성질환을 예방하는 기능성식품의 개발에 기능성 천연소재로 활용될 수 있으리라 기대된다.

• 생명과학회지
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• 제16권2호
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• pp.231-239
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• 2006

인체의 골수내에 존재하는 중간엽 줄기세포는 성장인자나 환경적 요인에 의해 지방세포, 골아세포, 연골모세포 및 연골세포 등으로 분화됨이 알려져 있다. 본 연구에서는 정상 인체의 골수으로 얻어진 중간엽 줄기세포로부터 골아세포의 분화 가능성을 알아보고 이에 관여하는 유전자의 발현을 조사하였다. 정상 골수의 중간엽 줄기세포를 골유도성 자극보조제로서 $\beta$-glycerol phosphate, L-ascorbic acid 및 dexamethasone을 첨가하여 골아세포로의 분화를 유도한 세포와 골유도성 자극보조제를 첨가하지 않은 세포를 배양하여 일정 간격으로 cDNA microarray를 이용하여 각각의 단계에서 발현되는 유전자를 검사하고 이로 인해 얻어진 유전자의 발현량을 분석하기 위해 real time quantitative RT-PCR 을 시행하였다. 골유도성 자극보조제를 첨가한 군에서 첨가하지 않은 군에 비하여 정상적인 골아세포로의 성장이 유도되었고, 분화과정에서 36개의 유전자의 발현이 증가되었고, 59개의 유전자의 발현이 억제되었다. 주로 골 생성 과정과 연관이 있다고 알려진 osteoprotegerin, LRP5 및 metallothionein 2A 등의 유전자들이 분화과정에서 발현 증가되어 나타났고, 줄기세포로부터 분화될 수 있는 조직들 중 근육, 지방, 연골, 혈관 및 신경 조직과 연관된 유전자들은 분화 후기에 감소하거나 혹은 전분화 과정 동안 발현이 억제되었다. 본 연구에서는 골아세포의 분화와 연관된 유전자 발현을 확인함으로써 특정 조건하에서 중간엽 줄기세포로부터 골아세포로의 분화가 가능함을 확인할 수 있었고, 이 과정에 관련된 특정 유전자의 발현 양상을 밝힐 수 있었다.