Mesenchymal stem cells (MSCs) are multipotent adult stem cells that present immunosuppressive effects in experimental and clinical trials targeting various rare diseases including inflammatory bowel disease (IBD). In addition, recent studies have reported tryptophanyl-tRNA synthetase (WRS) possesses uncanonical roles such as angiostatic and anti-inflammatory effects. However, little is known about the function of WRS in MSC-based therapy. In this study, we investigated if a novel factor, WRS, secreted from MSCs has a role in amelioration of IBD symptoms and determined a specific mechanism underlying MSC therapy. Experimental colitis was induced by administration of 3% DSS solution to 8-week-old mice and human umbilical cord blood-derived MSCs (hUCB-MSCs) were injected intraperitoneally. Secretion of WRS from hUCB-MSCs and direct effect of WRS on isolated $CD4^+$ T cells was determined via in vitro experiments and hUCB-MSCs showed significant therapeutic rescue against experimental colitis. Importantly, WRS level in serum of colitis induced mice decreased and recovered by administration of MSCs. Through in vitro examination, WRS expression of hUCB-MSCs increased when cells were treated with interferon-${\gamma}$ ($IFN-{\gamma}$). WRS was evaluated and revealed to have a role in inhibiting activated T cells by inducing apoptosis. In summary, $IFN-{\gamma}$-mediated secretion of WRS from MSCs has a role in suppressive effect on excessive inflammation and disease progression of IBD and brings new highlights in the immunomodulatory potency of hUCB-MSCs.
Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
/
제31권3호
/
pp.239-247
/
2005
This study demonstrated that xenogenic human marrow mesenchymal stem cells (hMSCs) could elicit the regeneration of the sensory nerve after axotomy in the adult rats infraorbital nerves without immunosuppression. For this, we evaluated the behavioral testing for functional recovery of the nerve and histological findings at weeks 3 and 5 compared to controls. Xenogenic hMSCs did not evoke any significant inflammatory or immunologic reaction after systemic and local administrations. HMSCs-treated rats exhibited significant improvement on sensory recovery tested with von Frey monofilaments. At 5 postoperative weeks, in the hMSCs treated nerve, expression of myelin basic protein (MBP), neurofilament (NF) at the site of axotomy was higher than control. And mRNA expression of neurotropin receptor Trk precursor (TrkPre), nerve growth factor receptor (NGFR) and neuropeptide (NPY) in trigeminal ganglion were also higher. The number of myelinated nerve at distal stump and cells in trigeminal ganglion were higher in hMSC treated rats. So it was supposed that transplanted MSCs contributed to reducing post-traumatic degeneration and production of neurotrophic factors. Immunofluorescence labeling showed small portion of hMSCs (<10%) expressed a phenotypic marker of Schwann cell (S-100). Xenogenic or allogenic mesenchymal stem cells might have immune privileged characteristics and useful tool for cell based nerve repair.
Park, Kyoung-Sun;Choi, Mi-Ran;Jung, Kyoung-Hwa;Kim, Seung-Hyun;Kim, Hyun-Young;Kim, Kyung-Suk;Cha, Eun-Jong;Kim, Yang-Mi;Chai, Young-Gyu
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
/
제12권6호
/
pp.337-342
/
2008
Human bone marrow mesenchymal stem cells (hBM-MSCs) represent a potentially valuable cell type for clinical therapeutic applications. The present study was designed to evaluate the effect of long-term culturing (up to $10^{th}$ passages) of hBM-MSCs from eight individual amyotrophic lateral sclerosis (ALS) patients, focusing on functional ion channels. All hBM-MSCs contain several MSCs markers with no significant differences, whereas the distribution of functional ion channels was shown to be different between cells. Four types of $K^+$ currents, including noise-like $Ca^{+2}$-activated $K^+$ current ($IK_{Ca}$), a transient outward $K^+$ current ($I_{to}$), a delayed rectifier $K^+$ current ($IK_{DR}$), and an inward-rectifier $K^+$ current ($K_{ir}$) were heterogeneously present in these cells, and a TTX-sensitive $Na^+$ current ($I_{Na,TTX}$) was also recorded. In the RT-PCR analysis, Kv1.1,, heag1, Kv4.2, Kir2.1, MaxiK, and hNE-Na were detected. In particular, ($I_{Na,TTX}$) showed a significant passage-dependent increase. This is the first report showing that functional ion channel profiling depend on the cellular passage of hBM-MSCs.
Curcumin, a hydrophobic polyphenol derived from turmeric, has been used a food additive and as a herbal medicine for the treatment of various diseases. In the present study, we found the functional role of a nanosphere loaded with curcumin (CN) in the promotion of the motility of human umbilical cord blood derived mesenchymal stem cells (hUCB-MSCs) during the wound closure. We found that the efficacy of hUCB-MSCs migration induced by CN was 1000-fold higher than that of curcumin powder. CN significantly increased the motility of hUCB-MSCs by activating c-Src, which is responsible for the phosphorylation of protein kinase C (PKC) and extracellular signal-regulated kinase (ERK). CN induced the expression levels of α-actinin-1, profilin-1 and filamentous-actin, as regulated by the phosphorylation of nuclear factor-kappa B during its promotion of cell migration. In a mouse skin excisional wound model, we found that transplantation of UCB-MSCs pre-treated with CN enhances wound closure, granulation, and re-epithelialization at mouse skin wound sites. These results indicate that CN is a functional agent that promotes the mobilization of UCB-MSCs for cutaneous wound repair.
Objectives: Since stroke is a serious health issue, novel therapeutic strategies are required. In a mouse model of ischemic stroke, this study analyzed the potential of electroacupuncture (EA) and tenuigenin (TE) to improve the efficacy of human mesenchymal stem cell (hMSC) transplantation. Methods: Middle cerebral artery occlusion (MCAO) with reperfusion was used to generate ischemic stroke. Forty-eight male C57BL/6 mice were randomly divided into five groups: control, MCAO-operated, MCAO-EA, MCAO-TE, or MCAO + EA + TE. Subsequently, hMSCs were transplanted into the ischemic region and EA, TE, or the combination was administered. Behavior assessments and immunohistochemistry were conducted to evaluate motor and cognitive recovery and hMSCs survival, migration, and differentiation. Results: The combined treatment of EA and TE exhibited enhanced hMSCs survival, migration and differentiation into neural cell lineages while suppressing astrocyte formation. Immunohistochemistry demonstrated increased neurogenesis through hMSCs transplantation in the ischemic brain. Immediate behavioral improvements were not significantly different between groups, but there was a gradual recovery in motor and cognitive function over time. Conclusion: These findings highlight the potential of EA and TE co-treatment as a therapeutic strategy for ischemic stroke, opening avenues for further research to optimize treatment protocols and elucidate underlying mechanisms.
Most angiogenesis assays are performed using endothelial cells. However, blood vessels are composed of two cell types: endothelial cells and pericytes. Thus, co-culture of two vascular cells should be employed to evaluate angiogenic properties. Here, we developed an in vitro 3-dimensional angiogenesis assay system using spheroids formed by two human vascular precursors: endothelial colony forming cells (ECFCs) and mesenchymal stem cells (MSCs). ECFCs, MSCs, or ECFCs+MSCs were cultured to form spheroids. Sprout formation from each spheroid was observed for 24 h by real-time cell recorder. Sprout number and length were higher in ECFC+MSC spheroids than ECFC-only spheroids. No sprouts were observed in MSC-only spheroids. Sprout formation by ECFC spheroids was increased by treatment with vascular endothelial growth factor (VEGF) or combination of VEGF and fibroblast growth factor-2 (FGF-2). Interestingly, there was no further increase in sprout formation by ECFC+MSC spheroids in response to VEGF or VEGF+FGF-2, suggesting that MSCs stimulate sprout formation by ECFCs. Immuno-fluorescent labeling technique revealed that MSCs surrounded ECFC-mediated sprout structures. We tested vatalanib, VEGF inhibitor, using ECFC and ECFC+MSC spheroids. Vatalanib significantly inhibited sprout formation in both spheroids. Of note, the $IC_{50}$ of vatalanib in ECFC+MSC spheroids at 24 h was $4.0{\pm}0.40{\mu}M$, which are more correlated with the data of previous animal studies when compared with ECFC spheroids ($0.2{\pm}0.03{\mu}M$). These results suggest that ECFC+MSC spheroids generate physiologically relevant sprout structures composed of two types of vascular cells, and will be an effective pre-clinical in vitro assay model to evaluate pro- or anti-angiogenic property.
Background: Neuropathic pain (NP) is considered a clinically incurable condition despite various treatment options due to its diverse causes and complicated disease mechanisms. Since the early 2000s, multipotent human mesenchymal stem cells (hMSCs) have been used in the treatment of NP in animal models. However, the effects of hMSC injections have not been studied in chronic post-ischemia pain (CPIP) mice models. Here, we investigated whether intrathecal (IT) and intrapaw (IP) injections of hMSCs can reduce mechanical allodynia in CPIP model mice. Methods: Seventeen CPIP C57/BL6 mice were selected and randomized into four groups: IT sham (n = 4), IT stem (n = 5), IP sham (n = 4), and IP stem (n = 4). Mice in the IT sham and IT stem groups received an injection of 5 μL saline and 2 × 104 hMSCs, respectively, while mice in the IP sham and IP stem groups received an injection of 5 μL saline and 2 × 105 hMSCs, respectively. Mechanical allodynia was assessed using von Frey filaments from pre-injection to 30 days post-injection. Glial fibrillary acidic protein (GFAP) expression in the spinal cord and dorsal root ganglia were also evaluated. Results: IT and IP injections of hMSCs improved mechanical allodynia. GFAP expression was decreased on day 25 post-injection compared with the sham group. Injections of hMSCs improved allodynia and GFAP expression was decreased compared with the sham group. Conclusions: These results suggested that hMSCs may be also another treatment modality in NP model by ischemia-reperfusion.
Background and Objectives: Epithelial-Mesenchymal transition (EMT) is one of the origins of myofibroblasts in renal interstitial fibrosis. Mesenchymal stem cells (MSCs) alleviating EMT has been proved, but the concrete mechanism is unclear. To explore the mechanism, serum-free MSCs conditioned medium (SF-MSCs-CM) was used to treat rat renal tubular epithelial cells (NRK-52E) fibrosis induced by transforming growth factor-β1 (TGF-β1) which ameliorated EMT. Methods and Results: Galectin-3 knockdown (Gal-3 KD) and overexpression (Gal-3 OE) lentiviral vectors were established and transfected into NRK-52E. NRK-52E fibrosis model was induced by TGF-β1 and treated with the SF-MSCs-CM for 24 h after modelling. Fibrosis and autophagy related indexes were detected by western blot and immunocytochemistry. In model group, the expressions of α-smooth muscle actin (α-SMA), fibronectin (FN), Galectin-3, Snail, Kim-1, and the ratios of P-Akt/Akt, P-GSK3β/GSK3β, P-PI3K/PI3K, P-mTOR/mTOR, TIMP1/MMP9, and LC3B-II/I were obviously increased, and E-Cadherin (E-cad) and P62 decreased significantly compared with control group. SF-MSCs-CM showed an opposite trend after treatment compared with model group. Whether in Gal-3 KD or Gal-3 OE NRK-52E cells, SF-MSCs-CM also showed similar trends. However, the effects of anti-fibrosis and enhanced autophagy in Gal-3 KD cells were more obvious than those in Gal-3 OE cells. Conclusions: SF-MSCs-CM probably alleviated the EMT via inhibiting Galectin-3/Akt/GSK3β/Snail pathway. Meanwhile, Gal-3 KD possibly enhanced autophagy via inhibiting Galectin-3/Akt/mTOR pathway, which synergistically ameliorated renal fibrosis. Targeting galectin-3 may be a potential target for the treatment of renal fibrosis.
Background and Objectives: Chronic obstructive pulmonary disease (COPD) is a common, frequently-occurring disease and poses a major health concern. Unfortunately, there is current no effective treatment for COPD, particularly emphysema. Recently, experimental treatment of COPD using mesenchymal stem cells (MSCs) mainly focused on bone marrow-derived MSCs (BM-MSCs). Human umbilical cord-derived MSCs (hUC-MSCs) have more advantages compared to BM-MSCs. However, studies on the role of hUC-MSCs in management of COPD are limited. This study sought to explore the role of hUC-MSCs and its action mechanisms in a rat model of VEGF receptor blocker SU5416-injured emphysema. Methods and Results: hUC-MSCs were characterized by immunophenotype and differentiation analysis. Rats were divided into four groups: Control, Control+MSC, SU5416 and SU5416+MSC. Rats in model group were administered with SU5416 for three weeks. At the end of the second week after SU5416 administration, model group were infused with 3×106 hUC-MSCs through tail vein. After 14 days from hUC-MSCs transplantation, rats were euthanized and data were analyzed. HE staining and mean linear intercepts showed that SU5416-treated rats exhibited typical emphysema while emphysematous changes in model rats after hUC-MSCs transplantation disappeared completely and were restored to normal phenotype. Furthermore, hUC-MSCs inhibited apoptosis as shown by TUNEL and Western blotting. ELISA and Western blotting showed hUC-MSCs rescued VEGF-VEGFR2-AKT pathway in emphysematous lungs. Conclusions: The findings show that hUC-MSCs effectively repair the emphysema injury. This study provides the first evidence that hUC-MSCs inhibit apoptosis via rescuing VEGF- VEGFR2-AKT pathway in a rat model of emphysema.
홍조류인 꼬물꼬시래기(Gracilaria vermiculophylla)는 전 세계의 해변 지역에 널리 퍼져 있으며 아시아 국가에서 식량 자원으로 이용되어왔다. 이전 연구에 따르면, Gracilaria 속 홍조류 추출물에서 항산화 및 항염증 효과가 보고 되었다. 본 연구에서는 노화된 인간의 골수 유래 중간엽 줄기세포(hBM-MSCs)를 이용하여 Gracilaria vermiculophylla 추출물(GV-Ex)의 항노화 효과를 조사하였다. MTT 분석와 immunoblot 분석(apoptotic protein p53과 cleaved caspase-3)을 이용하여, GV-Ex 전처리는 산화적 스트레스에 의해 손상된 hBM-MSCs의 세포생존력을 향상시킴을 확인하였다. 또, 세포내 생성된 ROS는 장기간 배양 된 MSCs (Passages 17; P-17)와 P-7 MSC에서 측정하여 서로 비교하였는데, P-17 MSC에서 증가되었고, GV-Ex 처리하면(GV-Ex treated P-17 MSCs) 유의하게 감소되었다. 또한, 항산화 효소인 SOD1와 SOD2, CAT의 발현 역시 GV-Ex 처리함에 따라 복원됨을 관찰하였다. 노화 표지단백질인 p53와 p21, p16 등의 발현 또한 GV-Ex를 처리한 P-17 MSC에서 감소되었다. 줄기세포의 골세포(osteocytes) 혹은 지방세포(adipocytes)로 분화하는 능력 역시 GV-Ex를 처리한 P-17 MSCs에서 개선되었다. 이상과 같은 결과를 통해, GV 추출물은 노화된 줄기세포의 기능을 개선함을 시사한다.
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.