• International Journal of Stem Cells
• /
• 제16권3호
• /
• pp.326-341
• /
• 2023

Background and Objectives: Osteoarthritis (OA) is a degenerative disease that leads to the progressive destruction of articular cartilage. Current clinical therapeutic strategies are moderately effective at relieving OA-associated pain but cannot induce chondrocyte differentiation or achieve cartilage regeneration. We investigated the ability of wedelolactone, a biologically active natural product that occurs in Eclipta alba (false daisy), to promote chondrogenic differentiation. Methods and Results: Real-time reverse transcription-polymerase chain reaction, immunohistochemical staining, and immunofluorescence staining assays were used to evaluate the effects of wedelolactone on the chondrogenic differentiation of mesenchymal stem cells (MSCs). RNA sequencing, microRNA (miRNA) sequencing, and isobaric tags for relative and absolute quantitation analyses were performed to explore the mechanism by which wedelolactone promotes the chondrogenic differentiation of MSCs. We found that wedelolactone facilitates the chondrogenic differentiation of human induced pluripotent stem cell-derived MSCs and rat bone-marrow MSCs. Moreover, the forkhead box O (FOXO) signaling pathway was upregulated by wedelolactone during chondrogenic differentiation, and a FOXO1 inhibitor attenuated the effect of wedelolactone on chondrocyte differentiation. We determined that wedelolactone reduces enhancer of zeste homolog 2 (EZH2)-mediated histone H3 lysine 27 trimethylation of the promoter region of FOXO1 to upregulate its transcription. Additionally, we found that wedelolactone represses miR-1271-5p expression, and that miR-1271-5p post-transcriptionally suppresses the expression of FOXO1 that is dependent on the binding of miR-1271-5p to the FOXO1 3'-untranscribed region. Conclusions: These results indicate that wedelolactone suppresses the activity of EZH2 to facilitate the chondrogenic differentiation of MSCs by activating the FOXO1 signaling pathway. Wedelolactone may therefore improve cartilage regeneration in diseases characterized by inflammatory tissue destruction, such as OA.

• Journal of Chest Surgery
• /
• 제39권7호
• /
• pp.511-519
• /
• 2006

배경: 허혈성 심근손상으로 인한 심근경색이나 심근병증으로 인한 심근의 비가역적인 손상은 관상동맥 중재술이나 관상동맥 우회로술 등의 치료로 손상 받은 조직의 손상 정도를 경감시키고 추가적인 손상을 방지할 수 있으나, 괴사된 심근세포를 재생할 수는 없다. 결국 중증의 심부전증이 발생한 경우 심근성형술을 시행하거나 심실보조장치 또는 인공심장 등의 한시적 치료 방법이 시도되기도 하지만, 최종적으로 심장이식 이외의 방법은 현재로서는 제시되지 못하고 있다. 심장 공여자의 부족으로 인한 한계를 극복하기 위해서 세포이식을 통한 치료에 대한 연구가 활발히 진행되고 있는데, 이러한 세포치료에서 가장 넓게 시도되고 이용된 장기는 골수이며, 현재까지 골격근아세포, 평활근 세포, 그리고 심근 세포 등 다양한 세포의 이식이 시도되고 있다. 그러나 이러한 골수는 채취하는 과정이 침습적이어서 환자에게 과다한 통증을 주며, 추출된 세포의 수가 부족한 단점이 있어서, 이러한 문제를 해결하기 위해서 상대적으로 접근이 용이하며, 다량의 조직을 확보할 수 있는 지방조직에서의 성체 줄기세포의 추출이 제시되었다. 대상 및 방법: 본 연구에서는 백서의 지방조직을 복부 피하지방 조직과 복강 내 지방조직으로 나누어 각각 분리 추출하여 두 조직에 동일한 과정의 세포 추출 과정을 거친 후, 5-azacytidine을 이용한 심근세포로의 분화 유도를 시도하였다. 심근 분화유도에 적합한 환경을 찾기 위해서 5-azacytidine을 각각 다른 농도로 사용하였고, 지방에서 추출한 성체 중간엽 줄기세포의 심장질환에서의 임상적용의 가능성과 지방조직의 부위에 따른 분화 유도의 차이 가 있는지 관찰하고자 하였다. 백서의 복부 피하지방 조직을 적출하여 실험조직 1로 정하였고, 복강 내 대망(omentum)과 후복막 지방조직을 적출하여 실험조직 2로 정하였다. 적출된 조직에서 collagenase, $NH_4Cl$ 등을 이용하여 세포를 추출하였고, 이를 10% FBS를 함유한 DMEM solution에서 배양하였으며, 1차 또는 2차 계대배양을 거쳐서 5-azacytine을 각각 none, $3{\mu}mol/L,\;6{\mu}mol/L,\;9{\mu}mol/L$의 농도로 첨가하여 심근세포로의 분화를 유도하였다. 4주간의 배양이 끝난 후 각 실험 조직군의 세포들을 cell blocks으로 만든 후에, CD34, heavy myosin chain, troponin T, SMA에 대한 항체를 이용하여 면역형광염색을 시행하였고, 형광염색에 반응을 보인 세포들의 대략적 비율을 비교하였다. 결과: CD34, heavy myosin chain에 대하여는 모두 음성이었으나, SMA에 대해서는 $3{\mu}mol/L,\;6{\mu}mol/L$의 복강 내 지방조직에서 $5{\sim}10%$ 정도의 양성반응을 보였고, troponin T에 대하여는 피하지방조직과 복강 내 지방조직 모두에서 $6{\mu}mol/L$와 $9{\mu}mol/L$에서 $10{\sim}15%$ 정도의 양성 반응을 보였다. 결론: 본 연구 결과, 지방조직에서 추출한 중간엽 줄기세포는 심근세포로 분화할 수 있는 가능성이 충분히 있는 것이 확인되었으나, 분화유도 비율면에서는 만족할 수준이 되지 못하였으며, 심근세포로의 분화는 복부 피하지방과 복강 내 지방조직에서 모두 가능한 것으로 판단되었다.

• 한국산림과학회지
• /
• 제113권1호
• /
• pp.73-87
• /
• 2024

복령(Wolfiporia hoelen (Fr.) Y.C.Dai & V. Papp)은 아시아 및 유럽 등 많은 나라에서 약용 및 식용으로 사용하고 있는 중요한 약재이다. 복령의 주요 성분들의 약리 활성이 많은 연구를 통해 밝혀지고 있으며, 골대사에도 영향을 주는 것으로 나타났다. 이에 본 연구는 복령 균핵 50% 에탄올 추출물이 골질환 예방 및 천연 치료제의 소재로 활용 가능성이 있는지 알아보고자 하였다. 복령 균핵의 에탄올 추출물을 계통분획법에 따라 n-헥산, 디클로로메탄, 에틸아세테이트순으로 분획하여 C2C12세포에 처리하였으며, 디클로로메탄 분획물에서 C2C12 세포의 ALP 분화 활성이 대조구보다 약 29%가 증가함을 알 수 있었다. 활성을 보인 디클로로메탄 분획물로부터 총 4개의 화합물을 분리하였으며, 기기분석 결과와 문헌을 참고하여 3α-dehydrotrametenolic acid, ergosterol, pachymic acid와 dehydrotumulosic acid로 동정할 수 있었다. 골대사 효능이 있는 지표물질을 찾기 위하여 4개의 화합물을 C2C12 세포의 ALP 분화 활성과 BMMs의 RANKL 유도 억제 활성을 농도별(1, 3, 10, 30, 100 μM)로 평가하였으며, 세포독성 검정도 동일한 농도에서 수행하였다. 그 결과 분리된 화합물 중 dehydrotumulosic acid의 3 μM 농도에서 ALP 활성이 160%로 나타났으며, BMP-2 대조구보다 약 24% 유의미하게 증가하였다. 또한 BMMs의 RANKL 유도 억제 활성은 dehydrotumulosic acid를 10-100 μM 농도로 처리할 때 대조구보다 약 15-86%로 유의미하게 감소하였으며, 10 μM 농도에서 나타난 RANKL억제 활성은 세포독성과 다른 패턴으로 나타나는 것을 확인하였다. 본 연구결과를 토대로 복령의 균핵 에탄올 추출물이 골모세포 분화를 증진시키거나 억제할 수 있는 가능성을 확인하였으며, 복령의 디클로로메탄 분획물로부터 분리 정제된 dehydrotumulosic acid가 골다공증 예방 및 치료에 도움을 줄 수 있을 것으로 사료된다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
• /
• 제55권5호
• /
• pp.449-458
• /
• 2003

연구배경 : 말초혈액에서 림프구감소증이 있거나(< $1,000/mm^3$) $T_4$-세포의 수가 $500/mm^3$ 이하인 경우, 중증폐결핵의 좋지 않은 예후를 나타내는 것으로 알려져 있다. 하지만 중증폐결핵에서 어떠한 기전으로 말초혈액의 림프구감소증이 발생되는 지는 아직 알려진 바 없다. 이에 연구자들은 말초혈액의 림프구감소증이 골수에서 림프구의 생성 및 분화 또는 순환 중에서 어떠한 단계의 이상으로 발생하는지 알아보고자 골수 소견을 관찰해 보았다. 방 법 : 1999년 8월부터 2002년 8월 사이에 가천의대 길병원에 내원한 중증폐결핵 환자들을 대상으로 하였다(FAPTB군). 65세 이상의 환자, 전신 상태가 안좋은 환자나 쇼크, 혈액학적 질환이 있는 환자는 대상에서 제외하였다. 대조군은 골수침범이나 골수에 영향을 미치지 않는 질환자들을 대상으로 하였다. 각군에서 말초혈액과 골수의 세포 분획을 분석하였고, 골수에서 IL-2, IL-7, IL-l0, TNF-${\alpha}$, IFN-${\gamma}$, TGF-${\beta}$를 측정하였다. 결 과 : 총 13명의 환자가 대상이 되었으며(M:F=9:4) 평균 연령은 $42{\pm}12$ 세였다 말초혈액에서 림프구 분획과 수는 FAPTB 군에서 의미 있게 감소되었다($7.4{\pm}3.0%$, $694{\pm}255/mm^3$ vs. $17.5{\pm}5.8%$, $1,377{\pm}436/mm^3$, 각각 p:0.0001, 0.002). 골수에서의 림프구 분획은 FAPTB군이 대조군 보다 적은 경향을 보였으나 통계적 의미는 관찰되지 않았다($9{\pm}4%$ vs. $12{\pm}3%$, p:0.l38). 골수의 IL-2 농도는 FAPTB군에서 의미 있게 낮게 관찰되었고($26.0{\pm}29.1$ vs. $112.2{\pm}42.4pg/mL$, p:0.001). IL-10도 FAPTB군에서 의미 있게 낮았다($3.4{\pm}4.7$ vs. $12.0{\pm}8.0pg/mL$, p:0.031. IL-7, TNF-${\alpha}$, IFN-${\gamma}$, TGF-${\beta}$ 농도는 두 군간에 의미 있는 차이를 보이지 않았다. 결 론 : 이상의 결과로 진행성 폐결핵 환자에서 말초혈액의 림프구감소증은 골수에서의 이상 소견과 연관이 있으리라고 추정되며, 이에는 IL-2와 IL-10이 관련되어 있을 것으로 생각되나, 향후 립프구감소증 기전의 연구가 더 필요하리라 사료된다.

• 동의생리병리학회지
• /
• 제25권6호
• /
• pp.1008-1013
• /
• 2011

Osteoporosis is the leading underlying cause of fractures, particularly in postmenopausal women, due to the loss of estrogen-mediated suppression of bone resorption. More than 50% of adults 50 years of age or older are estimated to have osteoporosis. Osteoclast which is main target for treatment of osteoporosis is originated from hematopoietic cell line. Aloe has been widely used in worldwide country as a coadjuvant medicine. Extracts of the leaves of Aloe have been used in condition to improve dermatologic problem such as seborrheic dermatitis, aphthous stomatitis, xerosis, lichen planus and has been known to exert anti-inflammatory, anti-oxidant and anti-tumor effects. However, despite the popularity of aloe as a plant food supplements, the evaluation of its efficacy as a possible therapeutic option for osteoporosis remains scarce. Thus, we evaluated the effect of Aloe on receptor activator of nuclear factor-${\kappa}B$ ligand (RANKL)-induced osteoclast differentiation. Here we found that Aloe significantly inhibited osteoclast differentiation induced by RANKL. Aloe suppressed the activation of p38 pathway and $NF{\kappa}B$ in bone marrow macrophages (BMMs) treated with RANKL. Also, Aloe significantly inhibited the mRNA expression of c-Fos, tartrate-resistant acid phosphatase (TRAP), osteoclast-associated receptor (OSCAR), nuclear factor of activated T cells (NFAT)c1 and cathepsin K in BMMs treated with RANKL. Particularly, Aloe greatly inhibited the protein expression of c-fos and NFATc1. Taken together, our results suggested that Aloe may be useful tool for treatment of osteoporosis by inhibition of osteoclast differentiation.

• 폴리머
• /
• 제29권5호
• /
• pp.501-507
• /
• 2005

소장 점막하 조직(SIS)은 면역반응이 없어 생체재료로 널리 사용되고 있다. 본 연구에서는 SIS를 스폰지 형태로 제조하여 1-ethyl-3-(dimethylaminopropyl) carbodiimide hydrochloride(EDC)를 이용하여 경화시켰으며, SIS 스폰지의 구성 윈소를 알아보기 위해 원소분석(EA)과 에너지 분산 X선 분광계(EDS)를 사용해 분석하였다. 또한 SIS 함량과 EDC의 농도에 따른 섬유아세포의 부착도 및 성장도를 알아보기 위해 methylthiazoletetrazolium,(MTT)을 실시하였다. 이 스폰지에 골수 간엽 줄기세포(BMSCs)를 파종해 4주 동안 조직공학적 골분화를 유도하였다. 골분화 유도를 위해 골분화 배지를 사용했으며, 배지에 따른 BMSCs의 세포 성장도와 alkaline phosphatase(ALP) 활성을 측정해 보았다. 또한 역전사 중합연쇄반응을 통해 골분화 여부를 관찰하였다. SEM 관찰 결과 모든 스폰지에서 균일한 형태의 열린 다공이 형성되었음을 확인할 수 있었다. RT-PCR 결과 4주 동안 골분화 배지를 주었을 때 제 I형 교원질이 발현됨을 확인할 수 있었으며, ALP 결과에서도 골분화 배지에서 ALP활성이 높게 나타남을 볼 수 있었다. 결론적으로 제조한 SIS 스폰지는 조직공학적 담체로써 우수한 특성을 보이고 있었으며, 또한 BMSCs의 골분화 유도에도 좋은 결과를 보임으로써 조직공학적 골 재생에 잠재적인 가능성을 가지고 있음을 확인할 수 있었다.

• BMB Reports
• /
• 제54권5호
• /
• pp.266-271
• /
• 2021

Estrogen-related receptor γ (ERRγ), a member of the orphan nuclear receptor family, is a key mediator in cellular metabolic processes and energy homeostasis. Therefore, ERRγ has become an attractive target for treating diverse metabolic disorders. We recently reported that ERRγ acts as a negative regulator of osteoclastogenesis induced by receptor activator of nuclear factor-κB ligand (RANKL). In the present study, we explored the effects of an ERRγ-specific modulator, GSK5182, on ERRγ-regulated osteoclast differentiation and survival. Interestingly, GSK5182 increased ERRγ protein levels much as does GSK4716, which is an ERRγ agonist. GSK5182 inhibited osteoclast generation from bone-marrow-derived macrophages without affecting cytotoxicity. GSK5182 also attenuated RANKL-mediated expression of cFos and nuclear factor of activated T-cells cytoplasmic 1 (NFATc1), pivotal transcription factors for osteoclastogenesis. Arrested osteoclast differentiation was associated with reduced RANK expression, but not with the M-CSF receptor, c-Fms. GSK5182 strongly blocked the phosphorylation of IκBα, c-Jun N-terminal kinase, and extracellular signal-regulated kinase in response to RANKL. GSK5182 also suppressed NF-κB promoter activity in a dose-dependent manner. In addition to osteoclastogenesis, GSK5182 accelerated osteoclast apoptosis by caspase-3 activation. Together, these results suggest that GSK5182, a synthetic ERRγ modulator, may have potential in treating disorders related to bone resorption.

• Applied Microscopy
• /
• 제30권2호
• /
• pp.173-183
• /
• 2000

사람 무릎관절 윤활막을 구성하는 윤활세포 중 윤활포식세포(phagocytic synovial cell, type A cell)의 기원에 대한 논의는 형태적으로 큰포식세포의 모습을 하고 있는 단핵포식체 계 (mononuclear phagocyte system)의 한 일부로서 아마도 골수(bone marrow)에서 기원되어졌을 것이라고 알려져 있다. 기능적으로도 LCA, HLA-DR과 Ia 항원에 양성반응을 보여 큰포식세포의 일부로 알려졌으나 아직 연구가 부족한 실정이다. 본 연구는 CD14와 활성화된 큰포식세포의 표지물로 알려진 CD105(endoglin)를 이용하여 윤활포식세포의 세포 내 발현부위를 규명하고, 기능적으로 활성화된 큰포식세포와 포식작용의 역할을 수행하는지 여부를 확인하기 위해 사람의 무릎관절에서 윤활세포들을 냉동초미세박절법을 이용한 면역조직화학 기법으로 CD14와 CB105에 대한 금표지를 하여 투과전자현미경으로 관찰한 결과 다음과 같은 결론을 얻었다. 1. CD14는 윤활포식세포의 과립세포질세망과 세포질및 가장자리, 공포 주변 부위에서 표지 되었으며 공포내에서는 표지 되지 많았다. 2. CD105(endoglin)는 윤활포식세포의 세포막 가장자리와 세포질 돌기를 따라 표지 되었으며 공포 주변 부위에서도 표지 되었으나, 공포 내에서는 표지 되지 많았다. 이상의 결과로 보아 사람 무릎관절 윤활세포층에 위치하는 윤활포식세포는 CD14와 CD105의 항원에 대한 표지를 보이므로 활성화된 큰포식세포나 포식작용의 역할을 수행하는 것으로 생각된다.

• IMMUNE NETWORK
• /
• 제3권2호
• /
• pp.150-155
• /
• 2003

Background: We investigated the effect of donor marrow T cell depletion, administration of FK506, cyclosporin A (CSA), and 3-deazaadenosine (DZA) on graft versus host disease (GVHD) after allogeneic murine hematopoietic stem cell transplantation (HSCT). Methods: We used 4 to 6 week old Balb/c ($H-2^d$, recipient), and C3H/He ($H-2^k$, donor) mice. Total body irradiated recipients received $1{\times}10^7$ bone marrow cells (BM) and $0.5{\times}10^7$ splenocytes of donor under FK506 (36 mg/kg/day), CSA (5 mg/kg/day, 20 mg/kg/day), and DZA (45 mg/kg/day), which were injected intraperitoneally from day 1 to day 14 daily and then three times a week for another 2 weeks. To prevent the GVHD, irradiated Balb/c mice were transplanted with $1{\times}10^7$ rotor-off (R/O) cells of donor BM. The severity of GVHD was assessed daily by clinical scoring method. Results: All experimental groups were well grafted after HSCT. Mice in experimental group showed higher GVHD score and more rapid progression of GVHD than the mice with R/O cells (R/O group) (p<0.01). There were relatively low GVHD scores and slow progressions in FK506 and low dose CSAgroups than high dose CSA group (p<0.01). The survival was better in FK506 group than low dose CSA group. All mice treated with CSA died within 12 days after HSCT. The GVHD score in DZA group was low and slow in comparison with control group (p<0.05), but severity and progression were similar with low dose CSA group (p=0.11). All mice without immunosuppressive treatment died within 8 days, but all survived in R/O group (p<0.01). Survival in low dose CSA group was longer than in control group (p<0.05), but in high dose CSA group, survival was similar to control group. The survival benefit in DZA group was similar with low dose CSA group. FK506 group has the best survival benefit than other groups (p<0.01), comparable with R/O group (p=0.18), although probability of survival was 60%. Conclusion: We developed lethal GVHD model after allogeneic murine HSCT. In this model, immunosuppressive agents showed survival benefits in prevention of GVHD. DZA showed similar survival benefits to low dose CSA. We propose that DZA can be used as a new immunosuppressive agent to prevent GVHD after allogeneic HSCT.

• 생명과학회지
• /
• 제16권6호
• /
• pp.904-910
• /
• 2006

수지상세포는 종양면역에서 필수적인 강력한 CTL 반응을 개시할 수 있는 유일한 세포이다 . 특히 외인성 종양항원에 대한 CTL 반응 유도는 활성화된 수지상세포의 IL-12 분비를 통한 CD4+ helper T세포의 cross-priming을 필요로 한다. 그러나 최근에 활성화된 수지상세포는 $Th_1$ 면역반응을 유도하지만 활성화 시간이 경과함에 따라 오히려 $Th_2$반응을 유도 할 수 있다. 따라서 본 연구에서는 OVA를 종양항원 모델로 설정하여 종양특이적인 CTL 반응을 형성하기 위한 최적의 수지상세포 활성화 조건을 조사하였다. 마우스 골수세포에 서 수지상세포로의 분화는 항원제시 기능을 위한 표면분자의 발현 측면에서 볼 때 배양 6일-7일 정도가 적합하였다. 수지상세포의 IL-12 생성능은 배양 6일 이상, OVA 항원 탑재 8시간 이상의 경우에 연이은 LPS 성숙자극으로 오히려 감소하는 경향을 보였다. 즉 배양 6일의 수지상세포에 OVA 항원 탑재를 8시간 수행한 경우(8-h DC)가 in vitro에서의 IL-12생성능, ex vivo에서의 세포내 $IFN-{\gamma}$를 발현하는 CD8+ T세포의 증가 및 OVA 특이적인 세포독성효과 등에서 가장 좋은 결과를 보였다. 또한 in vivo에서 종양 치료 및 예방효과에서도 8-h DC로 면역한 경우에 가장 우수한 종양형성 억제 효과와 생존기간 연장효과를 보였다. 현재 대부분의 수지상 세포를 이용한 항종양 백신에서 항원 탑재반응을 24시간 동안 수행하고 있으나, 본 실험의 결과로 볼 때, 8시간의 in vitro 항원 탑재가 보다 효과적인 종양특이적 CTL 반응과 항종양 면역반응을 유도함을 알 수 있다. 결론적으로 본 연구를 통하여 8시간 이상의 항원접촉은 수지상세포의 기능적 활성능력을 오히려 고갈시킬 수 있음을 제시한다.