Yi, Hyeon Gyu;Yahng, Seung-Ah;Kim, Inho;Lee, Je-Hwan;Min, Chang-Ki;Kim, Jun Hyung;Kim, Chul Soo;Song, Sun U.
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
/
v.20
no.1
/
pp.63-67
/
2016
Severe graft-versus-host disease (GVHD) is an often lethal complication of allogeneic hematopoietic stem cell transplantation (HSCT). The safety of clinical-grade mesenchymal stem cells (MSCs) has been validated, but mixed results have been obtained due to heterogeneity of the MSCs. In this phase I study, the safety of bone marrow-derived homogeneous clonal MSCs (cMSCs) isolated by a new subfractionation culturing method was evaluated. cMSCs were produced in a GMP facility and intravenously administered to patients who had refractory GVHD to standard treatment resulting after allogeneic HSCT for hematologic malignancies. After administration of a single dose ($1{\times}10^6cells/kg$), 11 patients were evaluated for cMSC treatment safety and efficacy. During the trial, nine patients had 85 total adverse events and the rate of serious adverse events was 27.3% (3/11 patients). The only one adverse drug reaction related to cMSC administration was grade 2 myalgia in one patient. Treatment response was observed in four patients: one with acute GVHD (partial response) and three with chronic GVHD. The other chronic patients maintained stable disease during the observation period. This study demonstrates single cMSC infusion to have an acceptable safety profile and promising efficacy, suggesting that we can proceed with the next stage of the clinical trial.
Background: Human mesenchymal stem cells (hMSCs) are, due to their pluripotency, useful sources of cells for stem cell therapy and tissue regeneration. The phenotypes of hMSCs are strongly influenced by their microenvironment, in particular the extracellular matrix (ECM), the composition and structure of which are important in regulating stem cell fate. In reciprocal manner, the properties of ECM are remodeled by the hMSCs, but the mechanism involved in ECM remodeling by hMSCs under topographical stimulus is unclear. In this study, we therefore examined the effect of nanotopography on the expression of ECM proteins by hMSCs by analyzing the quantity and structure of the ECM on a nanogrooved surface. Methods: To develop the nanoengineered, hMSC-derived ECM, we fabricated the nanogrooves on a coverglass using a UV-curable polyurethane acrylate (PUA). Then, hMSCs were cultivated on the nanogrooves, and the cells at the full confluency were decellularized. To analyze the effect of nanotopography on the hMSCs, the hMSCs were re-seeded on the nanoengineered, hMSC-derived ECM. Results: hMSCs cultured within the nano-engineered hMSC-derived ECM sheet showed a different pattern of expression of ECM proteins from those cultured on ECM-free, nanogrooved surface. Moreover, hMSCs on the nano-engineered ECM sheet had a shorter vinculin length and were less well-aligned than those on the other surface. In addition, the expression pattern of ECM-related genes by hMSCs on the nanoengineered ECM sheet was altered. Interestingly, the expression of genes for osteogenesis-related ECM proteins was downregulated, while that of genes for chondrogenesis-related ECM proteins was upregulated, on the nanoengineered ECM sheet. Conclusions: The nanoengineered ECM influenced the phenotypic features of hMSCs, and that hMSCs can remodel their ECM microenvironment in the presence of a nanostructured ECM to guide differentiation into a specific lineage.
Yun, Young-Shik;Kang, Eun-Hye;Yun, In Sik;Kim, Yong Oock;Yeo, Jong-Souk
Journal of International Society for Simulation Surgery
/
v.4
no.1
/
pp.1-8
/
2017
In the field of tissue engineering, researches have been actively conducted to regulate stem cell fate by understanding the interaction between cell and materials. This approach is expected as a promising therapeutic method in the future medicine by utilizing differentiation of stem cells into desired cells or tissues using biomaterial. For this regenerative medicine, there exist lots of attempts to construct optimized structures of various shapes and sizes that can regulate the stem cell fate. In this review, we will empathize the topographic effect as stem cell niche on the mesenchymal stem cell (MSC) response (cell attachment, proliferation, and differentiation) according to the shape and size of the structure of the substrates, and comprehensively analyze the importance and the effect of shape and size of the surface topography.
Adefovir dipivoxil (ADV) is used for the treatment of hepatitis and acquired immunodeficiency syndrome, but long-term use can cause osteoporosis. In this study, the effect of ADV on the osteocyte maturation process was evaluated at the level of undifferentiated cells using mesenchymal stem cells (MSCs) and osteoblasts (MG63). First, MSCs and MG63 cells were treated with ADV at different concentrations, and then a Cell Counting Kit-8 analysis was performed to determine the effect on the proliferation of each cell. Additionally, crystal violet and Hoechst staining were performed for the morphological analysis of each cell and nucleus. To determine the cause of cell hypertrophy, the transforming growth factor-beta (TGF-β) expression was investigated, and alkaline phosphatase (ALP) staining and activity were measured to determine the degree of differentiation of the MSCs and MG63 cells into mature osteocytes. The results confirmed that the ADV increases the expression of TGF-β in MSCs and MG63 cells, causing cellular and nuclear hypertrophy, and can cause osteoporosis by inhibiting cell proliferation and affecting the differentiation of mature osteocytes. Therefore, it is believed that these results can be used as a basis for understanding the adverse effects of ADV at a cytological level in basic medicine and clinical research.
Hypoxic culture is widely recognized as a method to efficiently expand human mesenchymal stem cells (MSCs) without loss of stem cell properties. However, the molecular basis of how hypoxia priming benefits MSC expansion remains unclear. In this report, our systemic quantitative proteomic and RT-PCR analyses revealed the involvement of hypoxic conditioning activated genes in the signaling process of the mitotic cell cycle. Introduction of screened two mitotic cyclins, CCNA2 and CCNB1, significantly extended the proliferation lifespan of MSCs in normoxic condition. Our results provide important molecular evidence that multipotency of human MSCs by hypoxic conditioning is determined by the mitotic cell cycle duration. Thus, the activation of mitotic cyclins could be a potential strategy to the application of stem cell therapy.
Mesenchymal stem cells (MSCs) are often known to have a therapeutic potential in the cell-mediated repair for fatal or incurable diseases. In this study, canine umbilical cord MSCs (cUC-MSCs) were isolated from umbilical cord matrix (n = 3) and subjected to proliferative culture for 5 consecutive passages. The cells at each passage were characterized for multipotent MSC properties such as proliferation kinetics, expression patterns of MSC surface markers and self-renewal associated markers, and chondrogenic differentiation. In results, the proliferation of the cells as determined by the cumulative population doubling level was observed at its peak on passage 3 and stopped after passage 5, whereas cell doubling time dramatically increased after passage 4. Expression of MSC surface markers (CD44, CD54, CD61, CD80, CD90 and Flk-1), molecule (HMGA2) and pluripotent markers (sox2, nanog) associated with self-renewal was negatively correlated with the number of passages. However, MSC surface marker (CD105) and pluripotent marker (Oct3/4) decreased with increasing the number of subpassage. cUC-MSCs at passage 1 to 5 underwent chondrogenesis under specific culture conditions, but percentage of chondrogenic differentiation decreased with increasing the number of subpassage. Collectively, the present study suggested that sequential subpassage could affect multipotent properties of cUC-MSCs and needs to be addressed before clinical applications.
The beneficial paracrine roles of mesenchymal stem cells (MSCs) in tissue repair have potential in therapeutic strategies against various diseases. However, the key therapeutic factors secreted from MSCs and their exact molecular mechanisms of action remain unclear. In this study, the cell-free secretome of umbilical cord-derived MSCs showed significant anti-fibrotic activity in the mouse models of liver fibrosis. The involved action mechanism was the regulation of hepatic stellate cell activation by direct inhibition of the $TGF{\beta}$/Smad-signaling. Antagonizing the milk fat globule-EGF factor 8 (MFGE8) activity blocked the anti-fibrotic effects of the MSC secretome in vitro and in vivo. Moreover, MFGE8 was secreted by MSCs from the umbilical cord as well as other tissues, including teeth and bone marrow. Administration of recombinant MFGE8 protein alone had a significant anti-fibrotic effect in two different models of liver fibrosis. Additionally, MFGE8 downregulated $TGF{\beta}$ type I receptor expression by binding to ${\alpha}v{\beta}3$ integrin on HSCs. These findings revealed the potential role of MFGE8 in modulating $TGF{\beta}$-signaling. Thus, MFGE8 could serve as a novel therapeutic agent for liver fibrosis.
Journal of the Korea Academia-Industrial cooperation Society
/
v.16
no.3
/
pp.1964-1971
/
2015
Human bone marrow or human umbilical cord vein derived-mesenchymal stem cells (hBM-MSCs or hUC-MSCs) have known as a potentially useful cell type for clinical therapeutic applications. We investigated two-pore domain potassium (K2P) channels in these cells. K2P channels play a major role in setting the resting membrane potential in many cell types. Among them, TREK1 is targets of hydrogen, hypoxia, polyunsaturated fatty acids, antidepressant, and neurotransmitters. We investigated whether hBM-MSCs and hUC-MSCs express functional TREK1 channel using RT-PCR analysis and patch clamp technique. Potassium channel with a single channel conductance of 100 pS was found in hUC-MSCs and BM-MSCs and the channel was activated by membrane stretch (-5 mmHg ~ -15 mmHg), arachidonic acid ($10{\mu}M$) and intracellular acidosis (pH 6.0). These electrophysiological properties were similar to those of TREK1. Our results suggest that TREK1 is functionally present in hBM-MSCs and hUC-MSCs, where they contribute to its resting membrane potential.
Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
/
v.38
no.6
/
pp.343-353
/
2012
Objectives: This aim of this study was to effectively isolate mesenchymal stem cells (hSMSCs) from human submandibular skin tissues (termed hSMSCs) and evaluate their characteristics. These hSMSCs were then chemically induced to the neuronal lineage and analyzed for their neurogenic characteristics in vitro. Materials and Methods: Submandibular skin tissues were harvested from four adult patients and cultured in stem cell media. Isolated hSMSCs were evaluated for their multipotency and other stem cell characteristics. These cells were differentiated into neuronal cells with a chemical induction protocol. During the neuronal induction of hSMSCs, morphological changes and the expression of neuron-specific proteins (by fluorescence-activated cell sorting [FACS]) were evaluated. Results: The hSMSCs showed plate-adherence, fibroblast-like growth, expression of the stem-cell transcription factors Oct 4 and Nanog, and positive staining for mesenchymal stem cell (MSC) marker proteins (CD29, CD44, CD90, CD105, and vimentin) and a neural precursor marker (nestin). Moreover, the hSMSCs in this study were successfully differentiated into multiple mesenchymal lineages, including osteocytes, adipocytes, and chondrocytes. Neuron-like cell morphology and various neural markers were highly visible six hours after the neuronal induction of hSMSCs, but their neuron-like characteristics disappeared over time (24-48 hrs). Interestingly, when the chemical induction medium was changed to Dulbecco's Modified Eagle Medium (DMEM) supplemented with fetal bovine serum (FBS), the differentiated cells returned to their hSMSC morphology, and their cell number increased. These results indicate that chemically induced neuron-like cells should not be considered true nerve cells. Conclusion: Isolated hSMSCs have MSC characteristics and express a neural precursor marker, suggesting that human skin is a source of stem cells. However, the in vitro chemical neuronal induction of hSMSC does not produce long-lasting nerve cells and more studies are required before their use in nerve-tissue transplants.
This study was undertaken to examine the effects and to investigate the relevant mechanisms of overexpressing stromal cell-derived factor-1 (SDF-1) produced by engineered mesenchymal stem cells, in a neurogenic bladder (NB) rat model. Sprague-Dawley (SD) rats (N=48) were randomly divided into 4 groups comprising 12 rats each: control group, Injury group, Injury+imMSC group, and Injury+SDF-1 eMSC group. Rats in the Injury+imMSC group were treated with imMSCs, whereas the Injury+SDF-1 eMSC group were administered SDF-1 eMSCs. After 4-weeks therapy, the bladder and pelvic nerve (PN) tissues were examined by subjecting to Masson's trichrome staining and immunofluorescence. Administration of SDF-1 eMSC resulted in improved smooth muscle content in the bladder tissue, significantly increased β-III tubulin expression of the PN, and enhanced SDF-1 expression (P<0.05). The bladder wall repair can be attributed to the overexpression of SDF-1 by SDF-1 eMSCs. Significantly increased SDF-1 expression was obtained in the Injury+SDF-1 eMSC group (P<0.05). The crushed PN also showed significant recovery in the Injury+SDF-1 eMSC group (P<0.05). In conclusion, our results indicate that SDF-1 eMSCs express more SDF-1 in vivo, thereby facilitating the repair of injured nerve and recovery of NB in rats.
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.