Pluripotent embryonic stem (ES) cells differentiate spontaneously into beating cardiomyocytes via embryo-like aggregates. We describe the use of mouse embryonic stem (mES03) cells as a reproducible differentiation system for cardiomyocyte. To induce cardiomyocytic differentiation, mES03 cells were dissociated and allowed to aggregate (EB formation) at the presence of 0 75% dimethyl sulfoxide (DMSO) for 4 days and then another 4 days without DMSO (4+/4-). Thus treated EBs were plated onto gelatin-coated dish for differentiation. Spontaneously contracting colonies which appeared in approximately 4-5 days upon differentiation. Expression of cardiac-specific genes were determined by RT-PCR. Rebust expression of myosin light chain (MLC-2V), cardiac myosin heavy chain $\alpha$, cardiac muscle heavy polypeptide 7 $\beta(\beta$-MHC), cardiac transcription factor GATA4 and skeletal muscle-specific ${\alpha}_1$-subunit of the L-type calcium channel (${\alpha}_1 CaCh_{sm}$) were detected as early as 8 days after EB formation, but message of cardiac muscle-specific $\alpha$$_1$-subunit of the L-type calcium channel (${\alpha}_1$CaCh) were revealed at a low level. Strikingly, the expression of atrial natriuretic factor (ANF) was not detected. When spontaneous contracting cell masses were examined their electrophysiological features by patch-clamp technique, it showed ventricle-like action potential 17 days after the EB formation. This study indicates that mES03 cell-derived cardiomyocytes displayed biochemical and electrophysiological properties of cardiomyocytes and DMSO enhanced development of cardiomyocytes in 4+/4- method.
본 연구는 단위발생유래 생쥐 배아줄기세포(P-mES)지가 체외수정유래 생쥐 배아줄기세포 (mES)와 마찬가지로 기능성 심근세포로 체외 분화되는지를 조사하였다. 각 세포주 P-mES04와 MES03를 4일간 부유 배양하여 배아체 (EB)를 형성한 다음 4일간 DMSO를 추가적으로 처리한 뒤 젤라틴이 코팅된 배양접시에 부착시켰다(4-/4+). P-mES04와 mES03으로부터 수축성 심근세포 생성 여부를 30일간 관찰한 결과, 각각 13일(69.83%)과 22일 (61.3%)에 누적 형성율이 가장 높았다. 면역 세포화학염색 결과, 수축성을 나타내는 P-mES04 세포는 수축성 mES03 세포에서와 같이 근육 특이적인 anti-sarcomeric a-actinin 항체와 심근 특이적인 anti-cardiac troponin I 항체에 염색되는 것을 확인하였다. 또한 RT-PCR 결과, 수축성을 나타내는 P-mES04 세포는 심근특이적인 L-type calcium channel, a1C, cardiac myosin heavy chain a, cardiac muscle heavy polypeptide $7{\beta}$, GATA binding protein 4와 atrial natriuretic factor는 발현하나, 골격근 특이적인 L-type calcium channel, a1S는 발현하지 않아 웅성 성체의 심장세포와 유사한 양상을 보였다. 본 연구의 결과는 단위발생 유래 생쥐 배아 줄기세포를 배아줄기세포의 연구의 대체제로 이용할 수 있음을 보여준다.
Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
/
제34권6호
/
pp.588-593
/
2008
There are increasing reports regarding regeneration of the defected tissues using tissue engineering technique. In this technique, multipotential stem cells are essential. There are many potential sources of adult stem cells, such as bone marrow, umbilical cord blood, fat, muscle, dental tissues and skin. Among them, skin is highly accessible and easily obtained with a minimum of donor site complications. Moreover, skin is an abundant adult stem cell sources and has the potential for self-replication and immune privilege. In this study, we isolated skin-derived precursor cells (SKPs) from the ear of adult miniature pigs. In these SKPs, the expression of transcriptional factors, Oct-4, Sox-2, and Nanog were detected by RT-PCR. In vitro osteogenesis and adipogenesis were observed at 3 weeks after transdifferentiations as assayed by positive von Kossa and Oil-red O staining, respectively. In addition, expression of osteocalcin and osteonectin in the osteogenic differentiation medium and $PPAR{\gamma}2$ and aP2 in the adipogenic differentiation medium were detected by RT-PCR. In vitro neurogenesis of porcine SKPs was observed during 24 and 72 hours after treatment of neurogenic differentiation medium. The results of this study suggest that SKPs demonstrate the properties of pluripotence or multipotence and multi-lineage differentiation. This indicates that autogenous SKPs are a reliable and useful source of adult stem cells for regenerative medicine.
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.
Jung, Seok Yun;Choi, Sung Hyun;Yoo, So Young;Baek, Sang Hong;Kwon, Sang Mo
Biomolecules & Therapeutics
/
제21권3호
/
pp.196-203
/
2013
Recent accumulating studies have reported that hypoxic preconditioning during ex vivo expansion enhanced the self-renewal or differentiation of various stem cells and provide an important strategy for the adequate modulation of oxygen in culture conditions, which might increase the functional bioactivity of these cells for cardiac regeneration. In this study, we proposed a novel priming protocol to increase the functional bioactivity of cardiac progenitor cells (CPCs) for the treatment of cardiac regeneration. Firstly, patient-derived c-$kit^+$ CPCs isolated from the atrium of human hearts by enzymatic digestion and secondly, pivotal target molecules identified their differentiation into specific cell lineages. We observed that hCPCs, in response to hypoxia, strongly activated ERK phosphorylation in ex vivo culture conditioning. Interestingly, pre-treatment with an ERK inhibitor, U0126, significantly enhanced cellular proliferation and tubular formation capacities of CPCs. Furthermore, we observed that hCPCs efficiently maintained the expression of the c-kit, a typical stem cell marker of CPCs, under both hypoxic conditioning and ERK inhibition. We also show that hCPCs, after preconditioning of both hypoxic and ERK inhibition, are capable of differentiating into smooth muscle cells (SMCs) and cardiomyocytes (CMs), but not endothelial cells (ECs), as demonstrated by the strong expression of ${\alpha}$-SMA, Nkx2.5, and cTnT, respectively. From our results, we conclude that the functional bioactivity of patient-derived hCPCs and their ability to differentiate into SMCs and CMs can be efficiently increased under specifically defined culture conditions such as short-term hypoxic preconditioning and ERK inhibition.
Park, Seah;Kim, Kyung-Suk;Kim, Haekwon;Do, Byung-Rok;Kwon, Hyuck-Chan;Kim, Hyun-Ok;Im, Jung-Ae
한국발생생물학회:학술대회논문집
/
한국발생생물학회 2003년도 제3회 국제심포지움 및 학술대회
/
pp.78-78
/
2003
Adult stem cells can make identical copies of themselves for long periods of time. They also give rise to many differentiated mature cell types that have characteristic morphology and specialized function. Human adult stem cells are the attractive raw materials for the cell/tissue therapy, however, it is not easy to get from the adult tissues. In the present study, we tried to isolate a cell population derived from human umbilical cord vein which has been discarded after birth. The cells were isolated after treatment of the umbilical vein with collagenase or trypsin. After 3 days of culture, two kinds of cell populations were found consisting of adherent cells with endothelial cell-like and fibroblast-like morphology, respectively. When these cells were subcultured 12 times over a period of 3 months, almost cells appeared uniformly to exhibit fibroblastoid morphology which was different from that of mesenchymal stem cells obtained from human bone marrow The results of RT-PCR analyses showed distinct expression of BMP-4, oct-4, and SCF genes but not of GATA, PAX-6 and Brachyury genes. On immunohistochemical staining, the cells were negative for the von Willebrand factor(vWF), alpha-smooth muscle actin and placental alkaline phosphatase. From these observations, it is suggested that stem-like cells might be present in human umbilical cord vein.
인체 중간엽 줄기세포는 지방세포, 골세포, 연골세포, 근육세포 등 여러 형태의 세포로의 분화되는 것이 특징이다. 특히, 최근 연구 결과를 살펴 보면, 중간엽 줄기세포는 생체 내에서 조직 특이적인 세포 형태로 분화 된다. 본 연구에서는 염증 상태에 존재하는 중간엽 줄기 세포가 혈관 형성에 관여하는지 알아보고, 염증 상태에 존재하는 줄기세포의 역할을 규명하고자 본 연구를 진행하였다. 생체 내 염증 상태와 유사한 환경을 만들고자, 강력한 염증 유발 물질인 LPS를 대식세포에 처리하여 그 배양액을 중간엽 줄기세포에 처리하여 변화를 관찰하였다. LPS 배양액을 처리한 중간엽 줄기세포는 평활근 세포로 분화가 촉진되는 것을 확인하였으며, LPS 배양액에 존재하는 분화 유도 물질이 $PGF2{\alpha}$임을 확인하였다. 이에 본 연구결과를 통해 염증 상태에서 존재하는 중간엽 줄기세포는 평활근 세포로의 분화가 촉진되는 것을 확인하였다. 본 연구는 염증성 미세환경 내에 존재하는 중간엽 줄기세포가 평활근 세포로 분화가 유도됨을 확인하였고, 혈관 형성을 촉진하는데 영향을 미칠 수 있음을 제시한다.
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.
Background: Embryonic stem cells (ESCs) have the potential to form teratomas when implanted into immunodeficient mice, but data in immunocompetent mice are limited. We therefore investigated teratoma formation after implantation of three different mouse ESC (mESC) lines into immunocompetent mice. Materials and Methods: BALB/c mice were injected with three highly germline competent mESCs (129Sv, BALB/c and C57BL/6) subcutaneously or under the kidney capsule. After 4 weeks, mice were euthanized and examined histologically for teratoma development. The incidence, size and composition of teratomas were compared using Pearson Chi-square, t-test for dependent variables, one-way analysis of variance and the nonparametric Kruskal-Wallis analysis of variance and median test. Results: Teratomas developed from all three cell lines. The incidence of formation was significantly higher under the kidney capsule compared to subcutaneous site and occurred in both allogeneic and syngeneic mice. Overall, the size of teratoma was largest with the 129Sv cell line and under the kidney capsule. Diverse embryonic stem cell-derived tissues, belonging to the three embryonic germ layers, were encountered, reflecting the pluripotency of embryonic stem cells. Most commonly represented tissues were nervous tissue, keratinizing stratified squamous epithelium (ectoderm), smooth muscle, striated muscle, cartilage, bone (mesoderm), and glandular tissue in the form of gut- and respiratory-like epithelia (endoderm). Conclusions: ESCs can form teratomas in immunocompetent mice and, therefore, removal of undifferentiated ESC is a pre-requisite for a safe use of ESC in cell-based therapies. In addition the genetic relationship of the origin of the cell lines to the ability to transplant plays a major role.
Insects are a valuable natural source that can produce a variety of bioactive compounds due to their increasing species diversity. CopA3 is an antimicrobial peptide derived from Copris tripartitus (i.e., the dung beetle). It is known to increase the proliferation of colonic epithelial and neuronal stem cells by regulating cell cycle. This research hypothesized that CopA3 can promote the proliferation of porcine muscle satellite cells (MSCs). The effects of CopA3 on porcine MSCs, which are important for muscle growth and regeneration, remain unclear. Here, we investigated the effects of CopA3 on porcine MSCs. According to viability results, we designed four groups: control (without CopA3) and three treatment groups (treated with 5,10, and 25 ㎍/mL of CopA3). At a CopA3 concentration of 5 ㎍/mL and 10 ㎍/mL, the proliferation of MSCs increased more than that observed in the control group. Furthermore, compared to that in the control, CopA3 treatment increased the S phase but decreased the G0/G1 phase ratio. Additionally, early and late apoptotic cells were found to be decreased in the 5 ㎍/mL group. The expressions of the myogenesis-related transcription factor PAX7 and MYOD proteins were significantly upregulated in the 5 ㎍/mL and 10 ㎍/mL groups, whereas the MYOG protein remained undetected in all group. This study suggested that CopA3 promotes muscle cell proliferation by regulating the cell cycle of MSCs and can regulate the activity of MSCs by increasing the expressions of PAX7 and MYOD.
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.