Yang, Jungyun;Kwon, Jihye;Kim, Miyeon;Bae, Yunkyung;Jin, Hyejin;Park, Hohyun;Eom, Young Woo;Rhee, Ki-Jong
대한의생명과학회지
/
제21권1호
/
pp.40-49
/
2015
Mesenchymal stem cells (MSCs) have the ability to self-renew and differentiate into multi-lineage cells, thus highlighting the feasibility of using umbilical cord blood-derived MSCs (UCB-MSCs) for cell-therapy and tissueengineering. However, the low numbers of UCB-MSC derived from clinical samples requires that an ex vivo expansion step be implemented. As most stem cells reside in low oxygen tension environments (i.e., hypoxia), we cultured the UCBMSCs under 3% $O_2$ or 21% $O_2$ and the following parameters were examined: proliferation, senescence, differentiation and stem cell specific gene expression. UCB-MSCs cultured under hypoxic conditions expanded to significantly higher levels and showed less senescence compared to UCB-MSCs cultured under normoxic conditions. In regards to differentiation potential, UCB-MSCs cultured under hypoxic and normoxic conditions both underwent similar levels of osteogenesis as determined by ALP and von Kossa assay. Furthermore, UCB-MSCs cultured under hypoxic conditions exhibited higher expression of OCT4, NANOG and SOX2 genes. Moreover, cells expanded under hypoxia maintained a stem cell immnunophenotype as determined by flow cytometry. These results demonstrate that the expansion of human UCB-MSCs under a low oxygen tension microenvironment significantly improved cell proliferation and differentiation. These results demonstrate that hypoxic culture can be rapidly and easily implemented into the clinical-scale expansion process in order to maximize UCB-MSCs yield for application in clinical settings and at the same time reduce culture time while maintaining cell product quality.
Epigenetic modification of the genome through DNA methylation is the key to maintaining the differentiated state of human embryonic stem cells (hESCs), and it must be reset during differentiation by retinoic acid (RA) treatment. A genome-wide methylation/gene expression assay was performed in order to identify epigenetic modifications of RA-treated hESCs. Between undifferentiated and RA-treated hESCs, 166 differentially methylated CpG sites and 2,013 differentially expressed genes were discovered. Combined analysis of methylation and expression data revealed that 19 genes (STAP2, VAMP8, C10orf26, WFIKKN1, ELF3, C1QTNF6, C10orf10, MRGPRF, ARSE, LSAMP, CENTD3, LDB2, POU5F1, GSPT2, THY1, ZNF574, MSX1, SCMH1, and RARB) were highly correlated with each other. The results provided in this study will facilitate future investigations into the interplay between DNA methylation and gene expression through further functional and biological studies.
Cell type specification is a delicate biological event in which every step is under tight regulation. From a molecular point of view, cell fate commitment begins with chromatin alteration, which kickstarts lineage-determining factors to initiate a series of genes required for cell specification. Several important neuronal differentiation factors have been identified from ectopic over-expression studies. However, there is scarce information on which DNA regions are modified during induced pluripotent stem cell (iPSC) to neuronal progenitor cell (NPC) differentiation, the cis regulatory factors that attach to these accessible regions, or the genes that are initially expressed. In this study, we identified the DNA accessible regions of iPSCs and NPCs via the Assay for Transposase-Accessible Chromatin sequencing (ATAC-seq). We identified which chromatin regions were modified after neuronal differentiation and found that the enhancer regions had more active histone modification changes than the promoters. Through motif enrichment analysis, we found that NEUROD1 controls iPSC differentiation to NPC by binding to the accessible regions of enhancers in cooperation with other factors such as the Hox proteins. Finally, by using Hi-C data, we categorized the genes that directly interacted with the enhancers under the control of NEUROD1 during iPSC to NPC differentiation.
Lim, Joong-Yeon;Kim, Won Ho;Kim, Joon;Park, Sang Ick
Molecules and Cells
/
제24권3호
/
pp.431-436
/
2007
Stem cell-based therapy is being considered as an alternative treatment for cardiomyopathy. Hence understanding the basic molecular mechanisms of cardiomyocyte differentiation is important. Besides BMP or Wnt family proteins, $TGF-{\beta}$ family members are thought to play a role in cardiac development and differentiation. Although $TGF-{\beta}$ has been reported to induce cardiac differentiation in embryonic stem cells, the differential role of $TGF-{\beta}$ isoforms has not been elucidated. In this study, employing the DMSO-induced cardiomyocyte differentiation system using P19CL6 mouse embryonic teratocarcinoma stem cells, we investigated the $TGF-{\beta}$-induced signaling pathway in cardiomyocyte differentiation. $TGF-{\beta}1$, but not the other two isoforms of $TGF-{\beta}$, was induced at the mRNA and protein level at an early stage of differentiation, and Smad2 phosphorylation increased in parallel with $TGF-{\beta}1$ induction. Inhibition of $TGF-{\beta}1$ activity with $TGF-{\beta}1$-specific neutralizing antibody reduced cell cycle arrest as well as expression of the CDK inhibitor $p21^{WAF1}$. The antibody also inhibited induction of the cardiac transcription factor Nkx2.5. Taken together, these results suggest that $TGF-{\beta}1$ is involved in cardiomyocyte differentiation by regulating cell cycle progression and cardiac gene expression in an autocrine or paracrine manner.
The differentiation of mouse embryonic stem(ES) cell into smooth muscle cells(SMC) may play a major role in cardiovascular development and under pathophysiological conditions. Therefore, in the present study, we have examined the differentiation of ES cells and its related gene expression. SMC differentiation was indicated by cellular morphology and time-dependent induction of dibutyryl adenosine 3,5-cyclic monophosphate(DBcAMP)and retinoic acid(RA) on smooth muscle ${\alpha}$-actin($SM{\alpha}A$), smooth muscle myosin heavy chain(SMMHC) gene expression. The control was undifferentiated ES cells(protein expressions represent 50-60kDaOct-4). The results of this study show that morphology of embryoid body and confirmation of $SM{\alpha}A$ expression by immunocytochemistry. Moreover, SMMHC and desmin expression was significantly increased by time dependent manner(5, 7, 15 days), in contrast to $SM{\alpha}A$ expression was slightly decreased on 15days. In conclusion, DBcAMP and RA stimulate mouse ES cells differentiation into SMC and enhanced $SM{\alpha}A$, SMMHC and desmin expression.
Kim, Sung-Eun;Kim, Byung-Kak;Gil, Jung-Eun;Kim, Suel-Kee;Kim, Jong-Hoon
Molecules and Cells
/
제23권1호
/
pp.49-56
/
2007
One of the goals of stem cell technology is to control the differentiation of human embryonic stem cells (hESCs), thereby generating large numbers of specific cell types for many applications including cell replacement therapy. Although individual hESC lines resemble each other in expressing pluripotency markers and telomerase activity, it is not clear whether they are equivalent in their developmental potential in vitro. We compared the developmental competence of three hESC lines (HSF6, Miz-hES4, and Miz-hES6). All three generated the three embryonic germ layers, extraembryonic tissues, and primordial germ cells during embryoid body (EB) formation. However, HSF6 and Miz-hES6 readily formed neuroectoderm, whereas Miz-hES4 differentiated preferentially into mesoderm and endoderm. Upon terminal differentiation, HSF6 and Miz-hES6 produced mainly neuronal cells whereas Miz-hES4 mainly formed mesendodermal derivatives, including endothelial cells, leukocyte progenitors, hepatocytes, and pancreatic cells. Our observations suggest that independently-derived hESCs may differ in their developmental potential.
Background: Coating a culture plate with molecules that aid in cell adhesion is a technique widely used to produce animal cell cultures. Extracellular matrix (ECM) is known for its efficiency in promoting adhesion, survival, and proliferation of adherent cells. Gelatin, a cost-effective type of ECM, is widely used in animal cell cultures including feeder-free embryonic stem (ES) cells. However, the optimal concentration of gelatin is a point of debate among researchers, with no studies having established the optimal gelatin concentration. Methods: In this study, we coated plastic plates with gelatin in a concentration-dependent manner and assessed Young's modulus using atomic force microscopy (AFM) to investigate the microstructure of the surface of each plastic plate. The adhesion, proliferation, and differentiation of the ESCs were compared and analyzed revealing differences in surface microstructure dependent on coating concentration. Results: According to AFM analysis, there was a clear difference in the microstructure of the surface according to the presence or absence of the gelatin coating, and it was confirmed that there was no difference at a concentration of 0.5% or more. ES cell also confirmed the difference in cell adhesion, proliferation, and differentiation according to the presence or absence of gelatin coating, and also it showed no difference over the concentration of 0.5%. Conclusions: The optimum gelatin-coating for the maintenance and differentiation of ES cells is 0.5%, and the gelatin concentration-mediated microenvironment and ES cell signaling are closely correlated.
Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
/
제29권1호
/
pp.1-4
/
2003
In this study, we showed that neurons could be generated from adult canine bone marrow stem cells by culturing with $DMSO/BHA/FeCl_2$. These neurons differentiated from the bone marrow stem cells formed neurites, expressed neuron-specific markers. This differentiation was enhanced by $FeCl_2$. These results suggest that iron can effectively initiate differentiation of adult bone marrow stem cells into neurons.
Natural Killer (NK) cells are the lymphocytes that are derived from hematopoietic stem cells, developed in the bone marrow from hematopoietic stem cells (HSC) by sequential acquisition of functional surface receptors, and express the repertoire of inhibitory and activating receptors. Recently, Osteopontin (OPN) has been identified as a critical factor for differentiation of natural killer cells. However, the detailed mechanism of OPN-induced NK differentiation has been still to be elucidated. Here, we determined the signaling pathway and possible receptor for OPN in NK differentiation. OPN induced expression of Bcl-2 and activation of Erk kinase. Inhibition of Erk pathway decreased the effect of OPN on NK differentiation. In addition, the expression of integrin ${\alpha}9$ was significantly increased by OPN during NK differentiation, suggesting the possible role of a major signaling molecule for OPN- induced NK differentiation.
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.