Bone marrow derived mesenchymal stem cells (BMSCs) are largely studied for their potential clinical use. But it is hard to get enough number of those cells for clinical trials and give serious pain to the patients. Adipose tissue is derived from the embryonic mesenchyme and contains a stroma that is easily isolated with large amount. This cell population (adipose derived stem cells: ADSCs) can be isolated from human lipoaspirates and like MSCs, differentiate toward the osteogenic, adipogenic, myogenic and chondrogenic lineages. To confirm whether adipose tissue contains stem cells, the ADSCs extracted from omental or subcutaneous fat tissue were expanded during third to fifth passages. The phenotype of the ADSCs was identified by the conventional cell surface markers using flow cytometry: positive for CD29 and CD44, but negative for CD34, CD45, CD117 and HLA-DR that similar to those observed on BMSCs. The ADSCs were able to differentiate into the osteoblast or adipocytes with induction media. Finally, ADACs expressed multiple CD marker antigens similar to those observed on BMSCs and differentiated into osteoblast, adipocyte. With this, human adipotissue contains multipotent cells and may represent an alternative stem cell source to bone marrow-derived MSCs.
Bovine embryonic stem cells have potential for use in research, such as transgenic cattle generation and the study of developmental gene regulation. The Nanog may play a critical role in maintenance of the undifferentiated state of embryonic stem cells in the bovine, as in murine and human. Nevertheless, efforts to study the bovine Nanog for pluripotency-maintaining factors have been insufficient. In this study, in order to understand the mechanisms of transcriptional regulation of the bovine Nanog, the 5'-flanking region of the Nanog was isolated from ear cells of Hanwoo. Results of transient transfection using a luciferase reporter gene under the control of serially deleted 5'-flanking sequences revealed that the -134 to -19 region contained the positive regulatory sequences for the transcription of the bovine Nanog. Results from mutagenesis studies demonstrated that the Sp1-binding site that is located in the proximal promoter region plays an important role in transcriptional activity of the bovine Nanog promoter. The electrophoretic mobility shift assay with the Sp1 specific antibody confirmed the specific binding of Sp1 transcription factor to this site. In addition, significant inhibition of Nanog promoter activity by the Sp1 mutant was observed in murine embryonic stem cells. Furthermore, chromatin-immunoprecipitation assay with the Sp1 specific antibody confirmed the specific binding of Sp1 transcription factor to this site. These results suggest that Sp1 is an essential regulatory factor for bovine Nanog transcriptional activity.
Kim, Eun-Young;Lee, Keum-Sil;Shin, Hyun-Ah;Park, Sae-Young;Yoon, Ji-Yeon;Kil, Kwang-Soo;Lee, Young-Jae;Kim, Nam-Hyung;Chung, Kil-Saeng
한국발생생물학회:학술대회논문집
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한국발생생물학회 2003년도 제3회 국제심포지움 및 학술대회
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pp.98-98
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2003
Recently, human embryonic stem (hES) cells have become very important resources for ES cell basic research, cell replacement therapy, and other medical applications; thus, efficient cryopreservation methods for these cells are needed. This study examined whether a newly developed minimum volume cooling (MVC) vitrification method, which was tested through cryopreservation of sensitive bovine oocytes, can be used for freezing hES cells. Feeder-free cultured hES cell (MB03) colonies were mechanically dissected into several small clumps following enzymatic treatment. We compared the freezing efficiency of a slow-cooling method using a cryo-module (0.4-0.6C/min, 20-30 clumps/vial) and MVC vitrification using a modified 0.5-ml French mini-straw designated as a MVC straw (>$20,000{\circ}C$/min, 10 clumps/straw) After thawing, in vitro survival of hES cell clumps was higher for MVC-vitrified cells (80.8%, 97/120) than for slow-cooled cells (38.2%, 39/102). Further, the proliferation rate of surviving MVC-vitrified cells was similar to that of control hES cells from 2 weeks after thawing. In addition, vitrified-thawed hES cells demonstrated a normal karyotype, were positively immunostained for surface marker antibodies (AP, SSEA-4 and TRA-1-60) and the Oct-4 antibody, and could differentiate into all three embryonic germ layer cells in vitro. This result demonstrates that hES cell clumps can be successfully cryopreserved by a newly developed MVC vitrification method without loss of human cell characteristics.
배아 줄기세포는 세포 치료 목적을 위한 재료로써 매우 큰 잠재력을 가지고 있으며, 이러한 잠재력의 실현을 위해서 세포의 운명에 결정적인 역할을 하는 요소들을 확인하고 특정 세포의 대량 생산을 위한 방법을 개발하여야 한다. 조혈과정은 폭넓게 연구되어 왔으며, 배아 줄기세포로부터 조혈세포의 분화는 lineage commitment에 관한 연구에 좋은 모델이 된다. 본 연구에서는, 두 종류의 마우스 배아 줄기세포주 TC-1과 B6-1를 이용하여 그 특성과 조혈세포 분화능을 비교하여 보았다. 두 세포주는 작은 차이는 있으나 줄기세포로서의 특성을 공통적으로 가지고 있었다. 그러나 methylcellulose 배양 system을 사용하여 embryonic body 형성능을 확인한 결과 TC-1이 B6-1에 비해 월등함을 확인하였다. 조혈세포 분화의 추적을 위해 blast colony의 형성, progenitor assay, RT-PCR을 통한 조혈세포 분화 관련 marker의 발현 분석을 수행한 결과, TC-1은 정상적으로 조혈세포를 생성해 내지만, B6-1은 제대로 분화되지 못함을 확인할 수 있었다. 이러한 결과들은 in vitro에서 배아 줄기세포로부터 조혈세포로 분화를 유도할 때, 보다 적합한 세포주의 탐색이 요구됨을 제시하며 이는 향후 인간 배아 줄기세포주에서도 마찬가지로 적용될 수 있음을 암시한다고 사료된다.
Soo-Been Jeon; A-Reum Han;Yoo Bin Choi;Ah Reum Lee;Ji Yoon Lee
International Journal of Stem Cells
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제16권1호
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pp.108-116
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2023
γδ T cells are a rare and unique prototype of T cells that share properties with natural killer cells in secondary lymphoid organs. Although many studies have revealed the function and importance of adult-derived γδ T cells in cancer biology and regenerative medicine, the low numbers of these cells hamper their application as therapeutic cell sources in the clinic. To solve this problem, pluripotent stem cell-derived γδ T cells are considered alternative cell sources; however, few studies have reported the generation of human pluripotent stem cell-derived γδ T cells. In the present study, we investigated whether lymphoid lineage γδ T cells were successfully generated from human pluripotent stem cells via hemogenic endothelium under defined culture conditions. Our results revealed that pluripotent stem cells successfully generated γδ T cells with an overall increase in transcriptional activity of lymphoid lineage genes and cytolytic factors, indicating the importance of the optimization of culture conditions in generating lymphoid lineage γδ T cells. We uncovered an initial step in differentiating γδ T cells that could be applied to basic and translational investigations in the field of cancer biology. Based on our result, we will develop an appropriate method to purify γδ T cells with functionality and it helpful for the study of basic mechanism of γδ T cells in pathophysiologic condition as well as clinic application.
태반은 성체줄기세포의 보고이다. 특히 양막상피세포는 배아줄기세포의 줄기세포 능력을 나타내는 세포 표면 표시자들을 그대로 발현하는 줄기세포로 알려져 있다. 하지만 상피세포를 실험실에서 지지세포 없이 대량 증식 배양하는 것은 상피세포가 가지고 있는 내인성 성격으로 인해 어렵다. 본 연구에서는 디티오트레이톨(Dithiothreitol; DTT)과 ROCK 저해제(Rho-associated kinase inhibitor)를 이용하여 양막상피세포를 분리하고 배양하는데 있어서 임상적용이 가능한 수준의 세포를 얻었고, 최적의 세포상태를 유지하였다. 본 연구에서 분리배양된 양막상피세포는 상피세포의 특성과 줄기세포의 특성을 발현하였다. 결론적으로 줄기세포 치료를 이용한 재생의학의 관점에서 인간태반 유래 양막상피줄기세포는 아무런 윤리적인 논란을 일으키지 않는 주요한 줄기세포 치료제의 재료로서 여러 가지 질병 치료에 사용될 수 있을 것이다.
Researches on manipulation pluripotent stem cells derived from blastocysts or promordial germ cells (PGCs) have a great advantages for developing innovative technologies in various fields of life science including medicine, pharmaceutics, and biotechnology. Since the first isolation in the mouse embryos, stem cells or stem cell-like colonies have been continuously established in the mouse of different strains, cattle, pig, rabbit, and human. In the animal species, stem cell biology is important for developing transgenic technology including disease model animal and bioreactor production. ES cell can be isolated from the inner cell mass of blastocysts by either mechanical operation or immunosurgery. So, mass production of blastocyst is a prerequisite factor for successful undertaking ES cell manipulation. In the case of animal ES cell research, various protocol of gamete biotechnology can be applied for improving the efficiency of stem cell research. Somatic cell nuclear transfer technique can be applied to researches on animal ES cells, since it is powerful tool for producing clone embryos containing genes of interest. In this presentation, a brief review was made for explaining how somatic cell nuclear transfer technology could contribute to improving stem cell manipulation technology.
Background and Objectives: Embryologically, mesodermal development is closely related to the development of various organs such as muscles, blood vessels, and hearts, which are the main organs that make up the body. However, treatment for mesoderm developmental disorders caused by congenital or acquired factors has so far relied on surgery and drug treatment for symptom relief, and more fundamentally, treatment for mesoderm developmental disorders is needed. Methods and Results: In our study, microRNA (miRNA), which plays an important role in the mesoderm development process, was identified and the developmental function was evaluated. miRNAs consist of small nucleotides, which act as transcription factors that bind to the 3' untranslated region and suppressed target gene expression. We constructed the human embryonic stem cell (hESC) knockout cell line and analyzed the function and characteristics of miR-5739, which plays an important role in mesoderm lineage. miR-5739 acts as a transcription factor targeting SMA, Brachyury T, Hand1, which controls muscle proliferation and differentiation, and KDR gene, which regulates vessel formation in vitro. In vivo results suggest a role in regulating muscle proliferation and differentiation. Gene ontology analysis confirmed that the miR-5739 is closely related to genes that regulate muscle and vessel proliferation and differentiation. Importantly, abnormal expression of miR-5739 was detected in somatic cells derived from patients with congenital muscle disease. Conclusions: Our study demonstrate that miR-5739 gene function significantly affects transcriptional circuits that regulate muscle and vascular differentiation during embryonic development.
Objective: This study was carried out to establish the effectiveness of the vitrification method and the optimal cryoprotectants in the cryopreservation of human embryonic stem cells (ESC). Materials and Methods: Human ESC clumps established at Seoul National University Hospital (SNUhES 1) were cryopreserved with the vitrification method using the EM grid. EDS and EFS40 were used as vitrification solutions. Results: Between the EDS and EFS40 groups, there was no significant difference in the recovery rate after cryopreservation of human ESC. The formation rates of ESC colonies in the vitrified groups were significantly lower than those in the control ESC group (p<0.05, p<0.05). In addition, the formation rate of ESC colonies in the EDS group was significantly higher than that in the EFS40 group (p<0.05). The ESC colonies in the vitrified groups were significantly smaller after culture duration of 2 and 4 days, respectively, compared with the control ESC group (p<0.1, p<0.05). However, these effects could be reduced to nonsignificant level by the additional culture of ESC colonies. The vitrified human ESC retained the properties of pluripotent cells, including the expression of cell surface. markers for the undifferentiated cells such as alkaline phosphatase and SSEA-4 (stage-specific embryonic antigen-4), and the expression of transcription factor Oct-4 (octamer-binding transcription factor-4), and the normal karyotype. Conclusion: The vitrification method using the EM grid and EDS solution was confirmed to be very effective for the cryopreservation of human ESC.
Objective: This study was to establish the human embryonic stem (ES) cells derived from frozen-thawed blastocyst stage embryo that were destined to be discarded after five years in routine human IVF-ET program. Methods: Frozen-thawed and survived human blastocysts were treated by immunosurgery, and recovered ICM cells were cultured onto STO feeder cell layer and ICM colony was subcultured by mechanical dissociation into clumps. To identify ES cell, alkaline phosphatase staining and expression of Oct4 in replated ICM colonies were examined. Also, to examine the possibility of ES cell differentiation, retinoic acid (RA), basic fibroblast growth factor (b-FGF), nerve growth factor (NGF) were added in culture medium. In addition, to classify the specific cell type, differentiated cells were stained by indirect immunocytochemistry. Results: One ICM colony recovered from frozen-thawed six blastocysts was subcultured, continuously replated during 40 passage culture duration without differentiation. Subcultured colonies were strong positively stained by alkaline phophatase. When the expression of Oct4 in cultured ES colony was examined, Oct4b type is more clearly indicated than Oct4a one although there was not detected in embryoid body or differentiated cells. In differentiated cardiomyocytes from ES colony, cells were beaten regularly (60 times/min). In differentiated neural cells from ES colony, neurofilament (NF) 200 kDa protein, microtubule associated protein (MAP) 2 and ${\beta}$-tubulin of specific marker in neurons, glial fibrillary acidic protein (GFAP) of specific marker in astrocytes and galactocelebrocide (GalC) of specific marker in oligodendrocytes were confirmed by indirect immunocytochemistry. Also, muscle cells were detected by indirect immunocytochemistry. In addition, ES colonies can be successfully cryopreserved. Conclusion: This study suggested that establishment of human ES cells can be successfully derived from frozen-thawed blastocysts that were destined to be discarded, and obtained specific cell types (cardiomyocytes, neurons and muscle cells) through the in vitro differentiation procedures of ES cells.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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