1. 2017년 4월

Infarcted Myocardium-Primed Dendritic Cells Improve Remodeling and Cardiac Function After Myocardial Infarction by Modulating the Regulatory T Cell and Macrophage Polarization
Circulation. 2017 Apr 11;135(15):1444-1457. doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.116.023106. Epub 2017 Feb 7.

교신저자: 가톨릭대학교 장기역 교수, 차의과대학교 임대석 교수

면역반응은 심근경색 후 심근재형성에서 핵심적인 역할을 한다. 관용수지상돌기세포는 다양한 면역질환에서 조절T세포를 유도하여 면역반응을 조절한다. 본 논문에서는 이를 조절하고자 수지상세포의 아형중 하나인 면역관용 수지상세포를 이용하여 조절 T세포의 조절 및 심근 내 M1/M2 대식세포의 조절로 과도한 심근재형성을 생체 내에서 조절하였다. 저자들은 골수유래의 수지상세포에 TNF-α와 심근경색 마우스모델에서 추출한 cardiac lysate를 처리하여 조절 T세포를 유도시켰다. 마우스 심근경색 모델 내 결찰 후 24시간이내와 7일 이후에 관용수지상세포를 주입하였다. In vivo 심장 자기공명영상과 ex vivo 조직분석 결과 관용수지상돌기세포를 투여한 그룹에서 경색 후 심실 재형성에 이로운 효과를 확인하였다. lysate prime된 관용수지상세포의 서혜부 림프절 근처 피하 내 주입은 서혜부 림프절 부근에서 국부 림프절로의 이동과 서혜부 림프절과 종격 림프절, 비장과 심근경색 내 경색조직 특이적인 조절T세포 군집을 유도함을 입증하였다. 이는 관용수지상돌기세포의 국부주입이 심근경색 특이적인 조절 T세포의 systemic activation을 유도함을 의미한다. 또한 이러한 반응이 면역반응을 일으키는 대식세포에서 회복대식세로포의 전환을 이끌어냄을 입증하였다. 이렇게 경색심장 내에 변화된 면역 환경이 심근조직의 손상 후에 상처 리모델링과 좌심실수축기능을 보전하여 생존율을 증가시켰다. 이상의 결과를 근거로 본 논문은 심근경색을 대상으로 허혈조직 회복에 관용수지상세포를 이용한 면역세포치료제의 발전가능성이 있음을 제시하였다.

2. 2017년 5월

Platelet-derived growth factor receptor-alpha positive cardiac progenitor cells derived from multipotent germline stem cells are capable of cardiomyogenesis in vitro and in vivo
Oncotarget. 2017 May 2;8(18):29643-29656. doi: 10.18632/oncotarget.16772

교신저자: 중앙대학교 류범용 교수

심장 세포 치료는 심장 질환 치료에 혁명을 일으킬 잠재성이 있지만, 그 성공은 기능적으로 분화 된 심근 세포를 효율적으로 생산할 수 있는 줄기 세포 치료의 개발을 방해한다. 줄기 세포의 치료 적용을 푸는 열쇠는 분화 과정을 지배하는 분자 메커니즘을 이해하는 것이다. 본 논문에서 저자들은 마우스 다분화능의 생식기 줄기 세포 (mGSCs)에서 파생된 혈소판 유래 성장 인자 수용체 알파 (PDGFRA) 세포가 시험관 내에서 심근을 형성 할 수 있다고 보고하였다. PDGFRA 양성 mGSC로부터 시험관 내에서 유도된 세포는 PDGFRA 음성 mGSC와 비교하여 상당히 높은 수준의 심장 마커 단백질을 발현한다. Pdgfra shRNA를 사용하여 Pdgfra의 cardiomyocyte 분화에 대한 의존성을 조사한 결과, Pdgfra silencing이 심장 분화를 억제한다는 것을 관찰하였다. rat의 심근 경색 (MI) 모델에서, PDGFRA가 풍부한 세포 집단을 rat 심장에 이식하였을 때 심근 세포로의 기능적 분화 및 MI 손상과 관련된 섬유화 영역의 감소가 빠르게 나타났다. 종합적으로 본 논문의 결과는 mGSC가 손상된 심장 조직의 미래의 재생 치료를 위해 심장 줄기/전구 세포의 독특한 공급원을 제공 할 수 있음을 시사하고 있다.

3. 2017년 5월

Plastic roles of pericytes in the blood-retinal barrier.
Nat Commun. 2017 May 16;8:15296. doi: 10.1038/ncomms15296.

교신저자: KAIST 고규영 교수

혈액-망막 장벽을 구성하는 주요 세포인 혈관 세포는 당뇨망막병증의 발생 초기 망막혈관으로부터 소실된다고 알려져 있지만 구체적인 역할에 대해서는 잘 알려져 있지 않았다. 여기서 우리는 PDGF-B/PDGF 수용체 베타 신호가 망막 혈관 성장에 혈관 주피 세포의 군집을 통해 혈액-망막 장벽의 형성 및 성숙에 관여되어있음을 보여준다. 혈관 주피세포가 소실되면 망막 혈관의 혈관 내피세포는 혈관내피성장인자에 대한 반응성이 증가하고, 혈관 안정화와 관련된 인자들의 발현이 달라진다. 혈관 안정화에 중요한 TIE2 수용체 발현이 감소하고 FOXO1 전사인자의 활성이 증가한다. FOXO1 전사인자는 혈관 불안정성과 관련된 ANG2, ESM1, VEGFR2 등의 단백질을 생성하는데, 이는 혈액-망막 장벽의 파괴를 촉진시킨다. 증가된 ANG2 단백질은 다시 TIE2 수용체의 활성을 억제하면서 혈액-망막 장벽을 파괴시키는 악순환의 고리를 형성한다. 이 과정에서 혈관 주피세포의 혈액-망막 장벽 조절 기능에 따라 병변이 발생함을 확인했다. 또한, 혈관 주피세포가 소실된 혈관 내피세포의 경우, TIE2 수용체 활성 또는 ANG2 단백질의 억제가 당뇨망막병증의 새로운 치료법이 될 수 있음을 시사한다. 이번 연구는 혈관 주위세포가 혈액-망막 장벽을 조절할 뿐만 아니라 망막 내 혈관 안정화에 다양한 역할을 수행함을 발견했다. 망막 질환의 발병 기전이 더 자세하게 규명된 만큼 혈관 주위세포와 망막 혈관의 상호작용을 회복시키는 방법을 활용한다면 보다 근본적인 치료법이 개발될 것으로 보인다.

4. 2017년 5월

PRMT8 Controls the Pluripotency and Mesodermal Fate of Human Embryonic Stem Cells by Enhancing the PI3K/AKT/SOX2 Axis
Stem Cells. 2017 May 20. doi: 10.1002/stem.2642. [Epub ahead of print]

교신저자: 서강대학교 차혁진 교수, 건국대학교 문성환 교수

기본적인 섬유아세포 성장 인자(bFGF)의 보충은 MEK / ERK 경로보다는 PI3K / AKT의 활성화를 통해 인간 다능성 줄기 세포 (hPSCs)의 다능성을 유지하는 데 중요하다. 따라서, bFGF 자극시 PI3K / AKT 신호 전달을 보존하는 정교한 분자 메커니즘이 hPSCs에 존재할 수 있다. arginine methyltransferase 8 (PRMT8)단백질이 발현 된 후 인간 배아 줄기 세포 (hESCs)의 자발적 분화동안에 점차적으로 감소하였다. PRMT8의 기능 상실이나 기능 증가 연구는 PRMT8이 bFGF가 낮은 조건 하에서도 hESC 다분화능의 장기 유지에 기여한다는 것을 입증하였다. PI3K의 조절 subunit 인 p85와 membrane-localized PRMT8의 직접적인 상호 작용은 phosphoinositol 3-phosphate의 축적과 결과적으로 높은 AKT 활성과 관련이 있다. 또한, PRMT8 / PI3K / AKT 축에 의해 조절 된 SOX2 유도는 중배엽 계통 분화와 관련이 있다. 따라서 본 논문에서는 저자들은 hESCs의 PRMT8은 다능성 유지뿐만 아니라 PI3K / AKT / SOX2 축에 대한 bFGF 신호 전달을 통한 중배엽 분화 조절에서도 중요한 역할을 한다고 제안하였다.

5. 2017년 6월

Schwann Cell Precursors from Human Pluripotent Stem Cells as a Potential Therapeutic Target for Myelin Repair
Stem Cell Reports. 2017 Jun 6;8(6):1714-1726. doi: 10.1016/j.stemcr.2017.04.011. Epub 2017 May 11

교신저자: 조이숙 박사 한국생명공학연구원

Schwann 세포는 축삭성장과 미엘린형성을 도와줌으로써 신경세포 재생에서 중요한 역할을 한다. 그러나, human schwann 세포로는 schwann세포의 발달, schwann 세포 관련 질병을 위한 치료법의 개발 등 관련 연구를 하기에는 제한적이다. 여기서, 우리는 TGF-b, GSK-3 pathway 저해제와 neuregulin-1을 처리하여 hPSCs(human pluripotent stem cell)에서 자가재생이 가능한 SCPs (Schwann cell procursors)을 만드는 방법을 제공하고 있다. 1주일 이내에 hPSC에서 유래된 SCPs는 미성숙한 Schwann세포로 분화될 수 있고 분화된 세포의 신경인자 분비와 미엘린형성 능력을 in vitro와 in vivo에서 확인하였다. 본 논문에서는 저자들은 hPSC에서 유래된 SCPs는 미엘린형성 관련 질병이나 말초 신경계 손상 치료를 위한 획기적인 세포가 될 수 있다고 제안하였다.

6. 2017년 6월

Mesenchymal Stem Cells Stabilize Axonal Transports for Autophagic Clearance of αα‐.synuclein in Parkinsonian Models
Stem Cells. 2017 Jun 5. doi: 10.1002/stem.2650. [Epub ahead of print]

교신저자: 연세대학교 이필휴 교수

GWAS(전장유전체연관성 분석)에서 SNCA와 tau(microtubule관련 유전자)를 파킨스 질병의 두가지 위험요소로 확인되었다. 특히, α‐synuclein이 직접적으로 tau 인산화를 통해서 microtubule을 불안정하게 만들고 축삭수송 손실 유도한다. 이러한 축삭수송 손실을 α‐synuclein의 비정상적인 축적으로 흑색 도파민성 세포손실을 유도한다. 이번 연구에서, 우리는 MSC가 정상그룹과 A53T α‐synuclein 과발현된 세포와 마우스에서 세포골격 네트워크를 조절할수 있음을 입증하였고, 신경보호특성을 추적하였다. 또한, MSC에서 유래된 진핵세포 성장인자 1A-2이 tau 인산화(칼슘 /칼모듈린 의존성)의 감소에 의해서 microtubule 조립을 안정화 시키고 autophagolysome의 융합을 유도하였다. 결론적으로 MSCs가 α‐synuclein에 의해 유도된 tau 인산화를 조절함으로써 microtubule의 안정성을 통한 축삭수송에 유익한 효과를 갖는다는 것을 보여주고 이는 msc가 시누클레인병증에서 축상수송 손실의 초기단계에서 방어적인 역할을 할수 있음을 나타낸다.