논문제목: Modulation of Osteogenic Differentiation of Adipose-Derived Stromal Cells by Co-Treatment with 3, 4’-Dihydroxyflavone, U0126, and N-Acetyl Cysteine

저자 및 저널 이름(발간월일): Song et al., International Journal of Stem Cells (2022.08.30)

DOI: https://doi.org/10.15283/ijsc22044

플로보노이드 (Flavonoids)는 식물 페놀의 가장 큰 그룹을 형성하고 다양한 생물학적 및 약리학적 활성을 갖는다. 이 연구에서는 플라보노이드 3,4’-dihydroxyflavone (3,4’-DHF)가 말 지방 유래 기질세포 (equine adipose-derived stromal cells, eADSC)의 골 분화에 미치는 영향에 대해 연구를 진행하였다. 3,4’-DHF의 처리는 ERK의 인산화를 증가시키고 반응성 산소 종 (ROS) 생성을 조ㅗ절함으로써 eADSC의 골 분화를 증가시키는 것으로 관찰되었다. ERK 억제제인 PD98059는 골 분화를 억제했지만, 다른 ERK 억제제인 U0126은 3,4’-DHF가 처리된 eADSC의 골 분화를 증가시켰으며, 이는 골 분화 신호 전달에 대해 U0126의 효과가 3,4’-DHF의 골 분화 조절과 관련되어 있음을 확인하였다. 따라서, 3,4’-DHF가 ROS 생성을 억제함으로써 eADSC의 골 분화를 유도할 수 있고, U0126 또는 N-acetyl cysteine (NAC)의 공동처리가 골 분화 향상을 초래한다는 것을 밝혔다. 이러한 결과는 3,4’-DHF, U0126 및 NAC의 공동처리가 eADSC의 골 분화를 조절함을 보여주며, 이는 플라보노이드인 3,4’-DHF가 인간과 반려 동물의 골다공증을 위한 치료 및 재생 의학에서 잠재적인 치료를 제공할 수 있을 것으로 기대한다.

논문제목: Immunomodulatory Effect of Epidermal Growth Factor Secreted by Human Umbilical Cord Blood-Derived Mesenchymal Stem Cells on Atopic Dermatitis

저자 및 저널 이름(발간월일): Jung, N., et al., Int J Stem Cells (2022.02.28)
DOI: https://doi.org/10.15283/ijsc21173

중간엽 줄기세포 (MSC, mesenchymal stem cells)는 전 세계 많은 사람들에게 영향을 미치는 만성 염증성 피부 질환인 아토피 피부염의 치료제로 부상하고 있다. 본 연구에서는 인간 제대혈 유래 중간엽 줄기세포 (hUCB-MSC, human umbilical cord blood-derived MSCs)에서 분비되는 표피 성장 인자(EGF)가 아토피 피부염 치료에 사용될 수 있는 근거를 제시하고 있다. EGF를 억제한 hUCB-MSC와 억제하지 않은 hUCB-MSC를 피부 각질 세포와 공배양하였을 때 hUCB-MSC에서 분비된 EGF에 의해 세포의 이동이 유의하게 증가한 것을 확인함으로써 hUCB-MSC 유래 EGF가 피부 재생을 촉진하는 것을 밝혀냈다. 또한, 아토피 피부염 증상을 유발하는 것으로 알려진 Th2 세포, 비만세포 탈과립 및 각질형성세포를 EGF를 억제한 hUCB-MSC와 공배양하여 hUCB-MSC에서 분비되는 EGF가 염증유발 사이토카인의 발현을 억제하고, 자극된 비만세포의 탈과립을 억제하는데 중요한 역할을 한다는 것을 입증하였다. 또한, 아토피 피부염을 유도한 마우스에 hUCB-MSC를 주사한 결과 아토피 피부염 증상이 유의하게 완화되는 것을 확인하였다. 따라서 hUCB-MSC에서 분비되는 EGF는 각질형성세포, Th2 세포 및 비만세포의 염증 반응을 조절하여 아토피 피부염을 개선할 수 있음을 밝혀냈다. 이는 인간 제대혈 유래 중간엽 줄기세포가 아토피 피부염을 비롯한 만성 염증성 피부염에 효과적인 치료제로 쓰일 수 있다는 과학적 근거의 기반을 제공한다.

논문제목: MiR-29a-3p Inhibits Proliferation and Osteogenic Differentiation of Human Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells via Targeting FOXO3 and Repressing Wnt/β-Catenin Signaling in Steroid-Associated Osteonecrosis

저자 및 저널 이름(발간월일): Wang et al., International Journal of Stem Cells (2022.06.30)

DOI: https://doi.org/10.15283/ijsc21147

대퇴골 골괴사 (Osteonecrosis of the femoral head)는 일반적인 뼈 질환으로서 치료에 쓰이는 글루코코르티코이드(glucocorticoids)의 광범위한 사용으로 인한 스테로이드 관련 골괴사 발병률 증가를 초래하게 되었지만 상세한 메커니즘은 여전히 불분명한 실정이다. 이 논문의 연구팀은 다분화능을 가진 인간 골수 중간엽 줄기 세포 (hBMSCs, human bone marrow mesenchymal stem cells)를 활용하여 암 생물학에서 중추적인 조절제를 한다고 알려진 microRNA-28a-3p의 역할과 스테로이드 관련 골괴사와의 연관 관계를 연구하였다. FOXO (Forkhead box O)가 골형성 분화를 조절하고 골격 항상성을 유지하는 데 관여하며, Wnt/β-catenin는 골형성에 있어 중요한 조절 경로로 알려져 있다. MiR-29a-3p는 스테로이드 관련 골괴사 환자의 hBMSC에서 현저하게 증가하는 반면 FOXO3는 유의하게 감소함을 확인하였다. 본 연구는 miR-29a-3p가 FOXO3를 타겟팅하고 Wnt/β-catenin 신호전달을 억제함으로써 hBMSC의 생존성과 골형성 분화를 억제한다는 것을 확인하였다. 이러한 결과를 바탕으로 논문의 저자는 MiR-29a-3p의 억제를 통해 스테로이드가 초래하는 골괴사 연구에 새로운 치료방향을 제시하고 있다.

논문제목: Development of a High-Yield Isolation Protocol Optimized for the Retrieval of Active Muscle Satellite Cell from Mouse Skeletal Muscle Tissue

저자 및 저널 이름(발간월일): Lee et al., International Journal of Stem Cell (2022.08.)

DOI: https://doi.org/10.15283/ijsc21179

근육 상처의 재생에 필수적인 Muscle Satellite cell (MSCs)는 손상된 골격근 조직의 치료와 인조육 (artificial meat porduction) 형성을 위한 순도 높은 활성 MSCs (active muscle satellite cell)로 분리와 회수에 한계를 가진다. 이 연구는 최적화된 효소 기반으로 된 조직 digestion 프로토콜을 통하여 골격으로부터 MSC의 편리하고 경제적인 differential plating (DP) 방법을 개발하였다. 단순한 DP 방법을 통해 proteolytic enzymes에 노출되는 시간을 줄이고, ECM protein을 사용하지 않았다. 최적의 세포 분리는 2주 된 생쥐의 골격근 조직에서 채취한 primary 세포에 DP 방법을 사용하였고, 37℃에서 서 0.2%(w/v) collagenase type II에서 30분간 소화된 후 37℃에서 5분간 0.1%(w/v) pronase에서 소화한 것이었다. 이 개발이 생쥐 골격근 조직으로부터 활성 MSC를 경제적으로 효율적이고 높은 수율로 분리해낼 수 있음으로써 근육 관련 연구를 활성화 하며, 향후 근육 치료와 인조육 산업화에 필수적인 원천 기술 개발에 기여할 것으로 기대된다.