Human bone marrow-derived mesenchymal stem cells (MSCs) are a rare population of undifferentiated cells that have the capacity of self renewal and the ability to differentiate into mesodermal phenotypes, including osteocytes, chondrocytes, and adipocytes in vitro. Recently, MSCs have been shown to reside within the connective tissue of most organs, and their surface phenotype has been well analyzed. Many reports showed that transplanted MSCs enhanced regeneration as well as functional improvement of damaged organs and tissues. The wide differentiation plasticity of MSCs was expected to contribute to their demonstrated efficacy in a wide variety of experimental animal models and in human clinical trials. However, new findings suggest that the ability of MSCs to alter the tissue microenvironment via secretion of soluble factors may contribute more significantly than their capacity for differentiation in tissue repair. This review describes what is known about the cellular characteristics and differentiation potential of MSCs, which represent a promising stem cell population for further applications in regenerative medicine.
The experiment was conducted to study the effects of water soluble vitamins and retinoic acid on the differentiation of preadipocyte from omental, subcutaneous, intermuscular and intramuscular adipose tissue of Hanwoo. Differentiation was assessed by the change in enzyme activity, glycerol-3 phosphate dehydrogenase in serum free cell culture system. Preadipocytes treated with biotin ($10{\mu}M$) and pantothenic acid ($100{\mu}M$) were significantly (p<0.05) less differentiated than those from the control in all adipose tissue depots except intramuscular tissue. Although there was no significance, vitamin C was shown to stimulate the adipocyte conversion in omental and subcutaneous, but not in intermuscular and intramuscular adipose tissues. Lower values of GPDH activity in intermuscular preadipocyte were interpreted to be caused by relatively higher amounts of protein. In this experiment vitamin C did not stimulate fat deposition in intramuscular adipose tissue but further experiments are needed on the role of vitamin C in preadipocyte differentiation. When treated with different levels of retinoic acids, differentiation of preadipocytes was significantly (p<0.05) reduced from the level of $0.5{\mu}g/ml$ in omental and intermuscular, from $50{\mu}g/ml$ in subcutaneous, and in intramuscular at $500{\mu}g/ml$, thus showing that intramuscular preadipocytes were least responsive to retinoic acid in differentiation. All-trans retinoic acid appeared to inhibit the differentiation in a dose dependent manner, regardless of adipose tissues type.
Peri-acetabular bone ingrowth plays a crucial role in long-term stability of press-fit acetabular cups. A poor bone ingrowth often results in increased cup migration, leading to aseptic loosening of the implant. The rate of peri-prosthetic bone formation is also affected by the polar gap that may be introduced during implantation. Applying a mechano-regulatory tissue differentiation algorithm on a two-dimensional plane strain microscale model, representing implant-bone interface, the objectives of the study are to gain an insight into the process of peri-prosthetic tissue differentiation and to investigate its relationship with implant-bone relative displacement and size of the polar gap. Implant-bone relative displacement was found to have a considerable influence on bone healing and peri-acetabular bone ingrowth. An increase in implant-bone relative displacement from $20{\mu}m$ to $100{\mu}m$ resulted in an increase in fibrous tissue formation from 22% to 60% and reduction in bone formation from 70% to 38% within the polar gap. The increase in fibrous tissue formation and subsequent decrease in bone formation leads to weakening of the implant-bone interface strength. In comparison, the effect of polar gap on bone healing and peri-acetabular bone ingrowth was less pronounced. Polar gap up to 5 mm was found to be progressively filled with bone under favourable implant-bone relative displacements of $20{\mu}m$ along tangential and $20{\mu}m$ along normal directions. However, the average Young's modulus of the newly formed tissue layer reduced from 2200 MPa to 1200 MPa with an increase in polar gap from 0.5 mm to 5 mm, suggesting the formation of a low strength tissue for increased polar gap. Based on this study, it may be concluded that a polar gap less than 0.5 mm seems favourable for an increase in strength of the implant-bone interface.
The trans-differentiation potential of mesenchymal stem cells (MSCs) is employed, but there is little understanding of the cell source-dependent trans-differentiation potential of MSCs into corneal epithelial cells. In the present study, we induced trans-differentiation of MSCs derived from umbilical cord matrix (UCM-MSCs) and from dental tissue (D-MSCs), and we comparatively evaluated the in vitro trans-differentiation properties of both MSCs into corneal epithelial-like cells. Specific cell surface markers of MSC (CD44, CD73, CD90, and CD105) were detected in both UCM-MSCs and D-MSCs, but MHCII and CD119 were significantly lower (P < 0.05) in UCM-MSCs than in D-MSCs. In UCM-MSCs, not only expression levels of Oct3/4 and Nanog but also proliferation ability were significantly higher (P < 0.05) than in D-MSCs. In vitro differentiation abilities into adipocytes and osteocytes were confirmed for both MSCs. UCM-MSCs and D-MSCs were successfully trans-differentiated into corneal epithelial cells, and expression of lineage-specific markers (Cytokeratin-3, -8, and -12) were confirmed in both MSCs using immunofluorescence staining and qRT-PCR analysis. In particular, the differentiation capacity of UCM-MSCs into corneal epithelial cells was significantly higher (P < 0.05) than that of D-MSCs. In conclusion, UCM-MSCs have higher differentiation potential into corneal epithelial-like cells and have lower expression of CD119 and MHC class II than D-MSCs, which makes them a better source for the treatment of corneal opacity.
Akt는 다양한 세포에서 성장, 발달, 증식, 분화와 같은 생리적 활성에 중요한 역할을 하고 골격근 세포에서 Akt는 재생 및 비대와 위축을 조절한다고 알려져 있다. 골격근 세포의 분화에 있어서 Akt의 역할을 밝히고자 본 연구를 수행하였다. 골격근 세포를 분화 시키기 위해 고밀도 및 저농도의 serum 상태에서 배양하며, 분화된 C2C12 근아세포는 둥근 모양에서 다핵을 가진 긴 모양으로 바뀐다. 이러한 형태학적 변화는 분화 시킨 후 2일부터 일어났다. 또한, 골격근 분화 표지인자인 myogenin D와 myogenin G의 발현은 2일 후 관찰되었다. C2C12 세포주에 Akt1 또는 Akt2의 발현을 저하시키면 이와 더불어 골격근으로의 분화도 저해됨을 확인하였고, 이와는 반대로 Akt1 또는 Akt2를 과발현 시키면 골격근으로 분화가 촉진됨을 알 수 있었다. 이와 더불어 Akt의 활성은 분화유도 2일 후부터 관찰되었고 7일 이후로는 감소하였다. Kruppel-like factor 4의 발현은 6일부터 증가하는 것이 관찰이 되었다. Kruppel-like factor 4의 발현 또한 Akt1 또는 Akt2의 발현양이 감소된 C2C12 근아세포에서 줄어들어 있는 것을 확인하였다. 또한 Kruppel-like factor 4의 프로모터 부위에 대한 전사조절능력이 Akt1 또는 Akt2의 발현을 저하시켰을 때 같이 떨어짐을 확인하였다. 이러한 결과들로 보아 Akt가 골격근 분화를 조절하는데 있어 중요하며, Kruppel-like factor 4 발현이 이를 조절하는 데 있어 중요한 역할을 할 것이라 판단된다.
Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
/
제39권2호
/
pp.55-62
/
2013
Bone tissue engineering is one of the important therapeutic approaches to the regeneration of bones in the entire field of regeneration medicine. Mesenchymal stem cells (MSCs) are actively discussed as material for bone tissue engineering due to their ability to differentiate into autologous bone. MSCs are able to differentiate into different lineages: osteo/odontogenic, adipogenic, and neurogenic. The tissue of origin for MSCs defines them as bone marrow-derived stem cells, adipose tissue-derived stem cells, and, among many others, dental stem cells. According to the tissue of origin, DSCs are further stratified into dental pulp stem cells, periodontal ligament stem cells, stem cells from apical papilla, stem cells from human exfoliated deciduous teeth, dental follicle precursor cells, and dental papilla cells. There are numerous in vitro/in vivo reports suggesting successful mineralization potential or osteo/odontogenic ability of MSCs. Still, there is further need for the optimization of MSCs-based tissue engineering methods, and the introduction of genes related to osteo/odontogenic differentiation into MSCs might aid in the process. In this review, articles that reported enhanced osteo/odontogenic differentiation with gene introduction into MSCs will be discussed to provide a background for successful bone tissue engineering using MSCs with artificially introduced genes.
Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
/
제32권4호
/
pp.327-333
/
2006
Future cell-based therapies such as tissue engineering will benefit from a source of autogenous pluripotent stem cells. There are embryonic stem cells (ESC) and autologous adult stem cells, two general types of stem cells potentilally useful for these applications. But practical use of ESC is limited due to potential problems of cell regulation and ethical considerations. To get bone marrow stem cells is relatively burden to patients because of pain, anesthesia requirement. The ideal stem cells are required of such as the following advantages: easy to obtain, minimal patient discomfort and a capability of yielding enough cell numbers. Adipose autologus tissue taken from intraoral fatty pad or abdomen may represent such a source. Our study designed to demonstrate the ability of human adipose tissue-derived stromal cells (hATSC) from human abdominal adipose tissue diffentiating into osteocyte and adipocyte under culture in vitro conditions. As a result of experiment, we identified stromal cell derived adipose tissue has the multilineage potentiality under appropriate culture conditions. And the adipose stromal cells expressed several mesenchymal stem cell related antigen (CD29, CD44) reactions. Secondary, we compared the culture results of a group of hATSC stimulated with TGF-${\beta}$1, bFGF with a hATSC group without growth factors to confirm whether cytokines have a important role of the proliferation in osteogenic differentiation. The role of cytokines such as TGF-${\beta}$1, bFGF increased hATSC's osteogenic differentiation especially when TGF-${\beta}$1 and bFGF were used together. These results suggest that adipose stromal cells with growth factors could be efficiently available for cell-based bone regeneration.
Obesity is a worldwide epidemic as well as being a major risk factor for diabetes, cardiovascular diseases and several types of cancers. Obesity is mainly due to the overgrowth of adipose tissue arising from an imbalance between energy intake and energy expenditure. Adipose tissue, primarily composed of adipocytes, plays a key role in maintaining whole body energy homeostasis. In view of the treatment of obesity and obesity-related diseases, it is critical to understand the detailed signal transduction mechanisms of adipogenic differentiation. Adipogenic differentiation is tightly regulated by many key signal cascades, including insulin signaling. These signal cascades generally transfer or amplify the signal by using serial tyrosine phosphorylations. Thus, protein tyrosine kinases and protein tyrosine phosphatases are closely related to adipogenic differentiation. Compared to protein tyrosine kinases, protein tyrosine phosphatases have received little attention in adipogenic differentiation. This review aims to highlight the involvement of protein tyrosine phosphatases in adipogenic differentiation and the possibility of protein tyrosine phosphatases as drugs to target obesity.
Dedifferentiated fat cells (DFATs) isolated from mature adipocytes have a multilineage differentiation capacity similar to mesenchymal stem cells and are considered as promising source of cells for tissue engineering. Bone morphogenetic protein 9 (BMP9) and low-intensity pulsed ultrasound (LIPUS) have been reported to stimulate bone formation both in vitro and in vivo. However, the combined effect of BMP9 and LIPUS on osteoblastic differentiation of DFATs has not been studied. After preparing DFATs from mature adipose tissue from rats, DFATs were treated with different doses of BMP9 and/or LIPUS. The effects on osteoblastic differentiation were assessed by changes in alkaline phosphatase (ALP) activity, mineralization/calcium deposition, and expression of bone related genes; Runx2, osterix, osteopontin. No significant differences for ALP activity, mineralization deposition, as well as expression for bone related genes were observed by LIPUS treatment alone while treatment with BMP9 induced osteoblastic differentiation of DFATs in a dose dependent manner. Further, co-treatment with BMP9 and LIPUS significantly increased osteoblastic differentiation of DFATs compared to those treated with BMP9 alone. In addition, upregulation for BMP9-receptor genes was observed by LIPUS treatment. Indomethacin, an inhibitor of prostaglandin synthesis, significantly inhibited the synergistic effect of BMP9 and LIPUS co-stimulation on osteoblastic differentiation of DFATs. LIPUS promotes BMP9 induced osteoblastic differentiation of DFATs in vitro and prostaglandins may be involved in this mechanism.
It is well known that PR/SET family members participate in transcriptional regulation via chromatin remodeling. PRDM10 might play an essential role in gene expression, but no such evidence has been observed so far. To assess PRDM10 expression at various stages of mouse development, we performed immunohistochemistry using available PRDM10 antibody. Embryos were obtained from three distinct developmental stages. At E8.5, PRDM10 expression was concentrated in the mesodermal and neural crest populations. As embryogenesis proceeded further to E13.5, PRMD10 expression was mainly in mesoderm-derived tissues such as somites and neural crest-derived populations such as the facial skeleton. This expression pattern was consistently maintained to the fetal growth period E16.5 and adult mouse, suggesting that PRDM10 may function in tissue differentiation. Our study revealed that PRDM10 might be a transcriptional regulator for normal tissue differentiation during mouse embryonic development.
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.