1. 2017년 10월

Tissue Engineered Bio-Blood-Vessels Constructed using a Tissue-Specific Bioink and 3D Coaxial Cell Printing Technique: A Novel Therapy for Ischemic Disease
Advanced Functional Materials. 2017 Sep 6 doi: 10.1002/adfm.201770191

교신저자: 포항공대 조동우 교수 , 부산대 권상모 교수

본 연구에서 미분화 혈관세포에 최적화된 혈관조직유래 바이오 잉크와 혈관 기능강화를 위한 스타틴 약물이 첨가된 바이오혈관 이식체를 개발함. 동축 노즐의 직경 변화를 통해 다양한 크기의 혈관을 제작하고, 튜브형 혈관 이식체로서 기능할 수 있도록 내부 형상을 유지할 수 있는 바이오잉크의 공정 조건 및 제작 방법 등을 확립하여 허혈성 동물모델에 이식, 단일 세포 이식 결과와 비교하여 세포의 생존능 및 혈관조직으로의 분화 증진을 확인함으로써 기능성 줄기세포를 이용한 세포 치료기술에 생체 니쉬 환경을 모사한 3D프린팅 기술을 접목시킨 융합연구가 기존 세포 치료제가 가지는 한계점을 극복 할 수 있는 새로운 치료전략이 될 수 있음을 제시 함. (2017년 국내 바이오분야 연구성과 및 뉴스 TOP5에 선정)

2. 2017년 10월

Vitamin C-Induced Epigenetic Modifications in Donor NSCs Establish Midbrain Marker Expressions Critical for Cell-Based Therapy in Parkinson's Disease.
Stem Cell Reports. 2017 Oct 10 doi: 10.1016/j.stemcr.2017.08.017

교신저자: 한양대 이상훈 교수

이 논문은 파킨슨 병(PD)를 치료 할 수 있는 잠재적 세포원인NSC에 비타민 C 유도 후성적 수정을 통해 배양 중 손실되는 NSC의 치료 가능성을 향상 시킬 수 있음을 보여줌. 비타민C(VC) 치료가 중뇌 배 중심(VM)-유래 NSC로부터 향상된 생성능 및 기능을 가진 중뇌 유형 도파민(MDA)뉴런의 생성을 향상 시킬 뿐 아니라, VC 연관된 유전자 프로모터 영역에서 DNA 메틸화 및 억제 히스톤 코드(H3K9m3, H3K27m3)의 제거를 통해 일련의 mDA 신경 세포 발달 및 표현형 유전자를 상향 조절하는 양상을 보임. 특히, 일시적인 VC치료에 의해 유도된 후성적 변화는 VC 철수 후 오랫동안 지속됨을 확인함. 이후 PD 모델 rat실험을 통해 중뇌 특이적 마커 를 충실하게 표현한 DA 신경 세포 생식과 함께 개선된 회복능 을 확인하여 기증자 NSC에 대한 VC 치료가 향후 PD에 대한 간단하고 효율적이며 안전한 치료 전략이 될 수 있음을 제시함.

3. 2017년 10월

Extracellular vesicles from mesenchymal stem cells activates VEGF receptors and accelerates recovery of hindlimb ischemia.
J Control Release. 2017 Oct 28 doi: 10.1016/j.jconrel.2017.08.022

교신저자: 경북대 안병철 교수

본 연구에서는 중간엽 줄기 세포에서 유래된 세포 외 소포(MSC-EV)가 VEGFR1, VEGFR2의 수용체의 활성화를 통하여 허혈 조직의 회복 및 혈관신생을 증진시킨다는 내용의 연구임. MSC-EV 처리한 EC에서 migraion, proliferation, tube formation이 유의하게 증가한 것을 확인하였고, 혈관형성유전자인 VEGFR1, VEGFR2를 확인한 결과 MSC-EV를 처리한 세포에서 유의하게 증가한 것을 확인하였음. MSC-EV에 의해 EC의 이동능 향상과 SRC, AKT, ERK와 같은 pro-angiogenic pathway의 활성도 역시 증가하는 것을 확인하였음. 이후 하지허혈 동물모델에서 MSC-EV 천천히 방출시키기 위해 matrigel을 같이 처리하였을 때, 재관류 및 신생혈관 형성을 증가시키는 것을 토대로 기존의 세포 치료제가 가지는 한계점을 극복할 수 있는 새로운 전략이 될수 있음을 제시함.

4. 2017년 10월

Electromagnetized gold nanoparticles mediate direct lineage reprogramming into induced dopamine neurons in vivo for Parkinson's disease therapy
Nat Nanotechnol. 2017 Oct doi: 10.1038/nnano.2017

교신저자: 동국대 김종필 교수

전자기장은 전기적으로 충전된 물체에 의해 생성되는 물리적 에너지필드이며, 특정한 전자기장은 세포의 운명과 가소성을 포함하는 다양한 biological process에 영향을 미칠 수 있음. 본 연구에서 저자들은 전자기화된 금나노입자를 활용하여 in vitro와 in vivo에서 피부세포를 도파민 신경세포로 효율적으로 리프로그래밍 시킴. 전자기적 자극으로 히스톤다량체 H3K27의 아세틸화에 관여하는 Brd2가 특이적으로 활성화되었고, 뉴런특이적인 유전자가 활성화 됨. 마우스 파키슨 질환모델에서 생체 내 세포 직접교차분화 리프로그래밍 기술의 파킨슨 질환 치료효과를 검증하여, 세포 직접교차분화 리프로그래밍 기술이 퇴행성 뇌질환 치료에 활용될 수 있는 가능성을 제시함.

5. 2017년 11월

Therapeutic angiogenesis via solar cell facilitated electrical stimulation
ACS Applied Materials & Interfaces. 2017 Nov 8 doi: 10.1021/acsami.7b13322

교신저자: 서울대 김병수 교수, 부산대 권상모 교수

이 논문은 태양전지의 전기적 자극을 이용한 허혈 조직의 회복 및 혈관 재생능 증진 연구임. 세포치료제의 이식 후 낮은 생존 및 생착률 문제를 극복하고 치료 효과를 높이기 위한 치료 전략으로 태양전지 유래의 전지적 자극을 이용하여 손상된 허혈성 조직의 회복 및 혈관 재생능 증진 효과를 검증 함. 전기자극에 의해 MSC, myoblast, EPC, EC의 이동능 향상과 VEGF, b-FGF, HGF, SDF-1a와 같은 다양한 혈관신생 자극 인자들의 발현•분비 증가 및 하지 허혈 동물모델에서 혈관 형성능 증진 효과를 확인함으로써 기존 세포치료제 효과를 증진시킬 수 있는 새로운 치료법을 제시 함.

6. 2017년 11월

Enhanced Therapeutic and Long-Term Dynamic Vascularization Effects of Human Pluripotent Stem Cell-Derived Endothelial Cells Encapsulated in a Nanomatrix Gel.
Circulation 2017 Nov 14 doi: 10.1161/CIRCULATIONAHA.116.026329

교신저자: 연세대학교 박종철 교수

본 연구는 인간형 유도만능줄기세포에서 분화된 혈관내피전구세포의 허혈성 조직 내에 이식 할 때 amphiphile (PA) nanomatrix gel를 이용하여 획기적으로 생존율을 증가시켜 혈관재생 능력을 증가시킨 결과를 보고함. 저자는 생체환경을 모사한 PA nanomatrix gel을 세포에 부착하는 효율을 높이는 Arg-Gly-Asp-Ser (RGDS)리간드와 matrix metalloproteinase-2- degradable sequence를 삽입하여 제조함. 하지 허혈 모델에 세포와 같이 이식을 하였을 때, 기존 hPSC-ECs에 비해 높은 perfusion recovery능력을 보였으며 오랫동안 혈관 신생능, 세포혈관 침투능 등 개선된 세포활성효과를 보임. 본 결과는 기존의 혈관을 가이드하는 다이나믹한 생체기전을 보여 본 기술을 활용한 허혈성 심혈관질환 치료의 가능성에 새로운 돌파구를 제시함.

7. 2017년 12월

Effects of the fibrous topography-mediated macrophage phenotype transition on the recruitment of mesenchymal stem cells: An in vivo study.
Biomaterials. 2017 Dec. doi: 10.1016/j.biomaterials.2017.10.007

교신저자: 서울대 우경미 교수

본 연구에서, 생체 재료의 섬유질 지형이 대식세포 표현형 전이(M1에서 M2로)를 촉진함으로써 숙주 간엽 줄기세포 (MSCs)의 군집을 촉진함을 확인함. 내인성 숙주 줄기 세포를 군집화 할 수 있는 생체 재료 구조물은 조직 재생 또는 조직 통합에 도움이 될수 있음을 이용하여, 쥐의 피하 조직에 전 전기 방사 된 폴리 (ε- 카프로 락톤) 섬유 (PCL- 섬유) 필름을 이식하였고, PCL- 섬유에 대한 숙주 세포의 반응을 평가하고 고체의 반응 (PCL- 고체)과 비교 함. PCL- 고형물에 비해 PCL- 섬유에 더 많은 수의 세포가 모이고 부착되었으며, 세포는 이식된 PCL-섬유에 의해 보체 C3a가 흡착이 향상되어 M1 표현형을 나타냄. PCL 섬유는 M2 / M1 마커 (CD163 / CCR7) 양성 세포의 비율과 M2 / M1 마커의 발현(arginase-1/iNOS)에 의해 확인 된 M1 대 M2에서의 대식세포 표현형 전이를 지지 할뿐만아니라, 육아종 세포의 형성을 감소시켰고 MSCs migration ex vivo assay를 통해 msc가 이식된 PCL 섬유쪽으로 trans-wedll을 통하여 실질적으로 이동하는 것을 확인하였음. 이러한 결과들을 통해 생체 물질의 섬유질 지형이 대식세포의 원기회복을 촉진하고, M1 대 M2 전환을 촉진하며, SDF-1 분비를 증진시킴으로써 MSC의 모집을 강화시킨다는 증거를 제공함.