Park, Yun-Gwi;Son, Yeo-Jin;Moon, Sung-Hwan;Park, Soon-Jung
Journal of Animal Reproduction and Biotechnology
/
v.37
no.2
/
pp.67-79
/
2022
Currently, there is no treatment to reverse or cure heart failure caused by ischemic heart disease and myocardial infarction despite the remarkable advances in modern medicine. In addition, there is a lack of evidence regarding the existence of stem cells involved in the proliferation and regeneration of cardiomyocytes in adult hearts. As an alternative solution to overcome this problem, protocols for differentiating human pluripotent stem cell (hPSC) into cardiomyocyte have been established, which further led to the development of cell therapy in major leading countries in this field. Recently, clinical studies have confirmed the safety of hPSC-derived cardiac progenitor cells (CPCs). Although several institutions have shown progress in their research on cell therapy using hPSC-derived cardiomyocytes, the functions of cardiomyocytes used for transplantation remain to be those of immature cardiomyocytes, which poses a risk of graft-induced arrhythmias in the early stage of transplantation. Over the last decade, research aimed at achieving maturation of immature cardiomyocytes, showing same characteristics as those of mature cardiomyocytes, has been actively conducted using various approaches at leading research institutes worldwide. However, challenges remain in technological development for effective generation of mature cardiomyocytes with the same properties as those present in the adult hearts. Therefore, in this review, we provide an overview of the technological development status for maturation methods of hPSC-derived cardiomyocytes and present a direction for future development of maturation techniques.
Background and Objectives: Myocardial ischemia and reperfusion injury (MIRI) has high morbidity and mortality worldwide. We aimed to explore the role of long noncoding RNA lysyl oxidase like 1 antisense RNA 1 (LOXL1-AS1) in cardiomyocyte pyroptosis. Methods: Hypoxia/reoxygenation (H/R) injury was constructed in human cardiomyocyte (HCM). The level of LOXL1-AS1, miR-761, phosphatase and tensin homolog (PTEN) and pyroptosis-related proteins was monitored by quantitative real-time polymerase chain reaction or western blot. Flow cytometry examined the pyroptosis level. Lactate dehydrogenase (LDH), creatine kinase-MB and cardiac troponin I levels were detected by test kits. Enzyme-linked immunosorbent assay measured the release of inflammatory cytokines. Dual-luciferase assay validated the binding relationship among LOXL1-AS1, miR-761, and PTEN. Finally, ischemia/reperfusion (I/R) animal model was constructed. Hematoxylin and eosin staining assessed morphological changes of myocardial tissue. NOD-like receptor pyrin domain-containing protein 3 (NLRP3) and casepase-1 expression was determined by immunohistochemistry. Results: After H/R treatment, LOXL1-AS1 and PTEN were highly expressed but miR-761 level was suppressed. LOXL1-AS1 inhibition or miR-761 overexpression increased cell viability, blocked the release of LDH and inflammatory cytokines (interleukin [IL]-1β, IL-18), inhibited pyroptosis level, and downregulated pyroptosis-related proteins (ASC, cleaved caspase-1, gasdermin D-N, NLRP3, IL-1β, and IL-18) levels in HCMs. LOXL1-AS1 sponged miR-761 to up-regulate PTEN. Knockdown of miR-761 reversed the effect of LOXL1-AS1 down regulation on H/R induced HCM pyroptosis. LOXL1-AS1 aggravated the MIRI by regulating miR-761/PTEN axis in vivo. Conclusions: LOXL1-AS1 targeted miR-761 to regulate PTEN expression, then enhance cardiomyocyte pyroptosis, providing a new alternative target for the treatment of MIRI.
Myocardial fibrosis is a key link in the occurrence and development of diabetic cardiomyopathy. Its etiology is complex, and the effect of drugs is not good. Cardiomyocyte apoptosis is an important cause of myocardial fibrosis. The purpose of this study was to investigate the effect of gaseous signal molecule sulfur dioxide (SO2) on diabetic myocardial fibrosis and its internal regulatory mechanism. Masson and TUNEL staining, Western-blot, transmission electron microscopy, RT-qPCR, immunofluorescence staining, and flow cytometry were used in the study, and the interstitial collagen deposition, autophagy, apoptosis, and changes in phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K)/AKT pathways were evaluated from in vivo and in vitro experiments. The results showed that diabetic myocardial fibrosis was accompanied by cardiomyocyte apoptosis and down-regulation of endogenous SO2-producing enzyme aspartate aminotransferase (AAT)1/2. However, exogenous SO2 donors could up-regulate AAT1/2, reduce apoptosis of cardiomyocytes induced by diabetic rats or high glucose, inhibit phosphorylation of PI3K/AKT protein, up-regulate autophagy, and reduce interstitial collagen deposition. In conclusion, the results of this study suggest that the gaseous signal molecule SO2 can inhibit the PI3K/AKT pathway to promote cytoprotective autophagy and inhibit cardiomyocyte apoptosis to improve myocardial fibrosis in diabetic rats. The results of this study are expected to provide new targets and intervention strategies for the prevention and treatment of diabetic cardiomyopathy.
BACKGROUND/OBJECTIVES: Reactive oxygen species (ROS) formation is closely related to miconazole-induced heart dysfunction. Although rhamnetin has antioxidant effects, it remained unknown whether it can protect against miconazole-induced cardiomyocyte apoptosis. Thus, we investigated the effects of rhamnetin on miconazole-stimulated H9c2 cell apoptosis. MATERIALS/METHODS: Cell morphology was observed by inverted microscope and cell viability was determined using a WelCount$^{TM}$ cell proliferation assay kit. Miconazole-induced ROS production was evaluated by fluorescence-activated cell sorting with 6-carboxy-2',7'-dichlorofluoroscein diacetate ($H_2DCF$-DA) stain. Immunoblot analysis was used to determine apurinic/apyrimidinic endonuclease 1 (APE/Ref-1) and cleaved cysteine-aspartic protease (caspase) 3 expression. NADPH oxidase levels were measured using real-time polymerase chain reaction. RESULTS: Miconazole (3 and $10{\mu}M$) induced abnormal morphological changes and cell death in H9c2 cells. Rhamnetin enhanced the viability of miconazole ($3{\mu}M$)-treated cells in a dose-dependent manner. Rhamnetin (1 and $3{\mu}M$) treatment downregulated cleaved caspase 3 and upregulated APE/Ref-1 expression in miconazole-stimulated cells. Additionally, rhamnetin significantly reduced ROS generation. CONCLUSIONS: Our data suggest that rhamnetin may have cytoprotective effects in miconazole-stimulated H9c2 cardiomyocytes via ROS inhibition. This effect most likely occurs through the upregulation of APE/Ref-1 and attenuation of hydrogen peroxide levels.
Ischemia/reperfusion-induced myocardial injury is the main cause of acute myocardial infarction. Dendropanax morbifera $L{\acute{e}}veille$ has been used in traditional medicines for the treatment of various diseases such as headache, infectious diseases, and general debility. However, the effect of extract from D. morbifera (EDM) on myocardial ischemic injury is still unknown. In this study, the effects of EDM on neonatal rat cardiomyocytes with hypoxia/reoxygenation (H/R) injury were investigated. The viability of cardiomyocytes with H (30 min)/R (1 h) decreased; however, treatment with EDM significantly inhibited H/R injury-induced cardiomyocyte death. Further, we observed that reactive oxygen species (ROS) generation and intracellular calcium concentration ($Ca^{2+}{_i}$) were significantly reduced in EDM-treated cardiomyocytes compared with that in H/R-injured positive control. In addition, western blotting results showed that EDM attenuated abnormal changes of RyR2 and SERCA2a genes in hypoxic cardiomyocytes. These results suggest that EDM ameliorates ROS generation and $Ca^{2+}{_i}$ homeostasis to prevent dysregulation of calcium regulatory proteins in the heart, thereby exerting cardioprotective effects and reducing hypoxia-induced cardiomyocyte damage, which verifies the potential use of EDM as a new therapeutic agent for the treatment of myocardial ischemic injury.
Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers B
/
v.34
no.1
/
pp.83-87
/
2010
We present here the effect of extracellular matrix (ECM) on the proliferation and physiology of HL-1 cardiac cells. HL-1 cell is from AT-1 mouse atrial cardiomyocyte tumor lineage. HL-1 cell can be serially passaged, yet they maintain the ability to contract which is a promising character of HL-1 cell for the cell based biosensors. HL-1 cells grow up on the ECM which can affect on the attachment and growth of HL-1. In this paper, we discuss HL-1 cell-ECM interactions with three different ECMs and non-treated surface. HL-1 cells are grown for 4 days after seeding then observed their attachment. Also they were immunostained by hoechst and EthD-1 for proliferation, phalloidin for Factin, and DAPI for nuclei. Fibronectin was revealed as the proper ECM material for HL-1 cell culture. This study can provide basic information for understanding the cell-ECM interactions and growth of HL-1 cells.
Engineered nanoparticles exhibit a variety of unique and tunable chemical and physical properties. These unique properties make the nanoparticles central components and widespread potential applications in nanoindustry. However, the potential toxicities of nanoparticles have not been fully evaluated. Recently, the impacts of nanoparticles to human and environment became the emerging issue of toxicology. In this article, physicochemical properties and toxicities of carbon nanotube, fullerene, quantum dots, and other types of nanomaterials were reviewed and the strategy of risk assessment were suggested based on the frame of chemical assessment.
Proceedings of the Korean Society of Developmental Biology Conference
/
2003.10a
/
pp.100-100
/
2003
Pluripotent embryonic stem (ES) cells differentiate spontaneously into beating cardiomyocytes via embryo-like aggregates. We describe the use of mouse embryonic stem (mES03) cells as a reproducible differentiation system for cardiomyocyte. To induce cardiomyocytic differentiation, mES03 cells were dissociated and allowed to aggregate (EB formation) at the presence of 0 75% dimethyl sulfoxide (DMSO) for 4 days and then another 4 days without DMSO (4+/4-). Thus treated EBs were plated onto gelatin-coated dish for differentiation. Spontaneously contracting colonies which appeared in approximately 4-5 days upon differentiation. Expression of cardiac-specific genes were determined by RT-PCR. Rebust expression of myosin light chain (MLC-2V), cardiac myosin heavy chain $\alpha$, cardiac muscle heavy polypeptide 7 $\beta(\beta$-MHC), cardiac transcription factor GATA4 and skeletal muscle-specific ${\alpha}_1$-subunit of the L-type calcium channel (${\alpha}_1 CaCh_{sm}$) were detected as early as 8 days after EB formation, but message of cardiac muscle-specific $\alpha$$_1$-subunit of the L-type calcium channel (${\alpha}_1$CaCh) were revealed at a low level. Strikingly, the expression of atrial natriuretic factor (ANF) was not detected. When spontaneous contracting cell masses were examined their electrophysiological features by patch-clamp technique, it showed ventricle-like action potential 17 days after the EB formation. This study indicates that mES03 cell-derived cardiomyocytes displayed biochemical and electrophysiological properties of cardiomyocytes and DMSO enhanced development of cardiomyocytes in 4+/4- method.
Pluripotent embryonic stem cells can differentiate into beating cardiomyocytes with proper culture conditions and stimulants via embryo-like aggregates. We describe here the use of mouse embryonic stem (mES03) cells as a reproducible differentiation system for cardiomyocyte. mES03 cells growing in colonies were dissociated and allowed to re-aggregated in suspension [embryoid body (EB) formation〕. To induce cardiomyocytic differentiation, cells were exposed to 0.75% dimethyl sulfoxide (DMSO) during EB formation for 4 days and then another 4 days without DMSO (4+/4-). Thus treated EB was plated onto gelatin-coated dishes for differentiation. Spontaneously contracting colonies which appeared in approximately 4~5 days upon differentiation were mechanically dissected, enzymatically dispersed, plated onto coverslips, and then incubated for another 48~72 hrs. By RT-PCR, robust expression of cardiac myosin heavy chain $\alpha$, cardiac muscle heavy polypeptide 7 $\beta$($\beta$-MHC), cardiac transcription factor GATA4, and skeletal muscle-specific $\alpha$$_1$-subunit of the L-type calcium channel ($\alpha$$_1$CaC $h_{sm}$ ) were detected as early as 8 days after EB formation, but message of cardiac muscle-specific $\alpha$$_1$-subunit of the L-type calcium channel ($\alpha$$_1$CaCh) were reveled at a low level. In contrast, expression of myosin light chain (MLC-2V) and atrial natriuretic factor (ANF) were not detected during EB formation for 8 days. However, a strong expression of the atrial-specific ANF gene was expressed from day 8 onward, which were remained constant in EB. (cardiac specialization and terminal differentiation stage). Electrophysiological examination of spontaneously contracting cells showed ventricle-like action potential 17 days after the EB formation. This study indicates that mES03 cell-derived cardiomyocytes via 4+/4- protocol displayed biochemical and electrophysiological properties of subpopulation of cardiomyocytes.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.