Mesenchymal stem cells (MSCs) have shown great potential in treating bone deficiency. Human adipose-derived stem cells (HASCs) are multipotent progenitor cells with multi-lineage differentiation potential. Human amnion-derived mesenchymal stem cells (HAMSCs) are capable of promoting osteogenic differentiation of MSCs. In this study, we investigated the effect of HAMSCs on HASCs by a transwell co-culture system. HAMSCs promoted proliferation, osteogenic differentiation, angiogenic potential and adiponectin (APN) secretion of HASCs. Moreover, the positive effect of HAMSCs was significantly inhibited by U0126, a highly selective inhibitor of extracellular signaling-regulated kinase 1/2 (ERK1/2) mitogen-activated protein kinase (MAPK) signaling pathway. These observations suggested that HAMSCs induced bone regeneration in HASCs via ERK1/2 MAPK signaling pathway.
Wang, Yuli;Ma, Junchi;Du, Yifei;Miao, Jing;Chen, Ning
Molecules and Cells
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v.39
no.3
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pp.186-194
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2016
Epidemiological evidence suggests that bone is especially sensitive to oxidative stress, causing bone loss in the elderly. Previous studies indicated that human amnion-derived mesenchymal stem cells (HAMSCs), obtained from human amniotic membranes, exerted osteoprotective effects in vivo. However, the potential of HAMSCs as seed cells against oxidative stress-mediated dysfunction is unknown. In this study, we systemically investigated their antioxidative and osteogenic effects in vitro. Here, we demonstrated that HAMSCs significantly promoted the proliferation and osteoblastic differentiation of $H_2O_2$-induced human bone marrow mesenchymal stem cells (HBMSCs), and down-regulated the reactive oxygen species (ROS) level. Further, our results suggest that activation of the ERK1/2 MAPK signal transduction pathway is essential for both HAMSCs-mediated osteogenic and protective effects against oxidative stress-induced dysfunction in HBMSCs. U0126, a highly selective inhibitor of extracellular ERK1/2 MAPK signaling, significantly suppressed the antioxidative and osteogenic effects in HAMSCs. In conclusion, by modulating HBMSCs, HAMSCs show a strong potential in treating oxidative stress- mediated bone deficiency.
The mesenchymal stem cells (MSCs), which are derived from the mesoderm, are considered as a readily available source for tissue engineering. They have multipotent differentiation capacity and can be differentiated into various cell types. Many studies have demonstrated that the MSCs identified from amniotic membrane (AM-MSCs) and amniotic fluid (AF-MSCs) are shows advantages for many reasons, including the possibility of noninvasive isolation, multipotency, self-renewal, low immunogenicity, anti-inflammatory and nontumorigenicity properties, and minimal ethical problem. The AF-MSCs and AM-MSCs may be appropriate sources of mesenchymal stem cells for regenerative medicine, as an alternative to embryonic stem cells (ESCs). Recently, regenerative treatments such as tissue engineering and cell transplantation have shown potential in clinical applications for degenerative diseases. Therefore, amnion and MSCs derived from amnion can be applied to cell therapy in neuro-degeneration diseases. In this review, we will describe the potential of AM-MSCs and AF-MSCs, with particular focus on cures for neuronal degenerative diseases.
Park, Se-Ah;Kang, Hyeon-Mi;Kim, Eun-Su;Kim, Jin-Young;Kim, Hae-Kwon
Development and Reproduction
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v.11
no.3
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pp.167-177
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2007
In the present study, we isolated three human adult stem cells including adipose tissue-derived stem cells(HAD), umbilical cord-derived stem cells(HUC), and amnion-derived stem cells(HAM) and analysed their characteristics. And we examined whether HAD could be used as therapeutical cells for the heart diseases. Both HAM and HUC appeared very similar morphology but HAD was different. Doubling time of HUC was most fast, but total doubling numbers of HUC was same with HAM. Total doubling numbers of HAD was much more than others. Expression patterns of genes and proteins of three human adult stem cells were very similar. Also they were differentiated into adipocytes, osteocytes, and chondrocytes. In addition, they expressed many cardiomyocyte-related genes. But expression pattern of genes is a little different. When HAD were cultivated in the presence or absence of various combinations of BMP and FGF after 5-azacytidine expose for 24 h, expression of Cmlc-1, and ${\alpha}1c$ genes was significantly increased. However, expression of troponin T, troponin I and Kv4.3 genes was not changed. Based on these observations, it is suggested that HAD, HUC, and HAM might be used as potentially therapeutical cells for clinical application.
Kim, Ji-Young;Lee, Yoon-Jung;Park, Se-Ah;Kang, Hyun-Mi;Kim, Kyung-Sik;Cho, Dong-Jae;Kim, Hae-Kwon
Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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v.35
no.4
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pp.247-265
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2008
Objectives: Many types of liver diseases can damage regenerative potential of mature hepatocytes, hepatic progenitor cells or oval cells. In such cases, a stem cell-based therapy can be an alternative therapeutic option. We examined whether human amnion-derived mesenchymal stem cells (HAM) and human umbilical cord-derived stem cells (HUC) could differentiate into hepatocyte-like cells as therapeutic cells for the liver diseases. Methods: HAM and HUC were isolated from the amnion and umbilical cord of the volunteers after a caesarean section with informed consent. In order to differentiate these cells into hepatocyte-like cells, cells were cultivated in hepatogenic medium using culture plates coated with fibronectin. Effects of hepatocyte growth factor, L-ascorbic acid 2-phosphate, insulin premixture fibroblast growth gactor 4, dimethylsulfoxide, oncostatin M and/or dexamethasone were examined on the hepatic differentiation. After differentiation, the cells were analyzed by RT-PCR, immunocytochemistry, immunoblotting, albumin ELISA, urea assay and periodic acid-schiffs staining. Results: Initial fibroblast-like appearance of HAM and HUC changed to a round shape during culture in the hepatogenic medium. However, in all hepatogenic conditions examined, HUC secreted more amounts of albumin or urea into medium than HAM. Expression of some of hepatocyte-specific genes increased and expression of new genes were observed in HUC following cultivation in hepatogenic medium. Results of immunocytochemistry and immunoblotting analyses demonstrated that HUC secreted albumin into the culture medium. PAS staining further demonstrated that HUC could store glycogen inside of the cells. Conclusions: Both HUC and HAM could differentiate into albumin-secreting, hepatocyte-like cells. Under the same hepatogenic conditions examined, HUC more efficiently differentiated into hepatocyte-like cells compared with the HAM. The results suggest that HUC and HAM could be used as sources of stem cells for the cell-based therapeutics such as in liver diseases.
Kim, Jin-Young;Park, Se-A;Kang, Hyun-Mi;Kim, Eun-Su;Kim, Hae-Kwon
Development and Reproduction
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v.11
no.2
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pp.85-96
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2007
Mesenchymal stem cells (MSC) are promising candidates for cell-based therapies. One major obstacle for their clinical use is the unsafety of fetal bovine serum (FBS), which is a crucial part of all media currently used for the culture of MSC. We investigated the effect of human cord serum (HCS) on the growth response, mRNA and protein expressions of human amnion-derived stem cells (HAM). HAM were isolated from the amnion after a Caesarean section and cultured in DMEM supplemented with 10% FBS, 5% HCS or 10% HCS. During culture, their biological characteristics at earlier and later passages were analyzed using RT-PCR and immunocytochemistry. Regardless of serum sources, HAM showed the prominent expression of Oct-4, Rex-1, SCF, FGF-5, BMP-4, nestin, GATA-4, NCAM and HLA ABC genes. The expression profile was observed even at later passages. Similarly, HAM cultured in either FBS or HCS exhibited the distinct protein expression of collagen I, II, III and XII, fibronectin, $\alpha$-smooth muscle actin, vimentin, CK18, CD54, FSP, TRA-1-60, SSEA-3, -4 and HLA ABC. However, desmin expression was only observed in HAM cultured in medium supplemented with FBS and vWF expression was only found in HAM cultured in medium supplemented with HCS. Overall pattern of gene and protein expression of HAM was typical of known adult stem cells such as bone marrow-derived MSC. In conclusion, HCS could be as effective as FBS for the culture of HAM.
A cat who is a 15-year-old and spayed female visited an animal clinic with severe coughing symptoms. Since the cat's coughing symptoms had worsened from the age of 10 and X-rays showed a bronchial pattern in the lungs, it was diagnosed as Chronic Obstructive Pulmonary Disease (COPD). She received three injections of stem cells isolated from the amniotic membrane on days 0, 7, and 23. Although there was no improvement in the clinical findings on the x-ray, the number of coughing was significantly reduced. In addition, even after long-term follow-up post treatment for a month, she was stable with almost no coughing.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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