KR101399696B1 - Method for screening agent inducing migration of stem cell into cartilage impairment - Google Patents

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Abstract

본 발명은 연골손상부위로 줄기세포의 이동을 촉진시키는 물질의 스크리닝 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 스크리닝 방법은, 헤파린이 공유결합된 피브린겔(Heparin-conjugated fibrin gel; HCF)과 시험물질을 결합시켜 연골손상부위에 접착시킴으로써 시험물질이 서서히 방출되도록 하고, 방출되는 물질에 의한 줄기세포의 이동을 실시간으로 측정하여 줄기세포의 연골손상부위로의 이동을 촉진시키는 물질을 선별해 낼 수 있는 효과가 있다. The present invention relates to a method for screening a substance that promotes migration of stem cells into a cartilage damaged area. The screening method according to the present invention is a screening method in which heparin-conjugated fibrin gel (HCF) and heparin-conjugated fibrin gel (HCF) are bound to a cartilage injury site to allow the test substance to be slowly released, It is possible to select a substance that promotes the migration of stem cells to the cartilage damage site by measuring the movement of the cells in real time.

Description

연골손상부위로 줄기세포의 이동을 촉진시키는 물질의 스크리닝 방법{Method for screening agent inducing migration of stem cell into cartilage impairment}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a method for screening a stem cell,

본 발명은 헤파린이 공유결합된 피브린겔(Heparin-conjugated fibrin gel; HCF)과 시험 물질을 결합시켜 연골손상부위에 접착시킨 후, 줄기세포의 이동을 실시간으로 측정하여 연골손상부위로 줄기세포의 이동을 촉진시킬 수 있는 물질의 스크리닝 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a method and apparatus for binding a heparin-conjugated fibrin gel (HCF) to a cartilage damage site by binding heparin-conjugated fibrin gel (HCF) to the cartilage damage site, measuring the movement of the stem cell in real time, To a method for screening a substance capable of promoting the action of the substance.

관절연골의 손상은 원래의 조직으로 재생이 되지 않아 치유가 어렵기 때문에 문제를 해결하기 위한 여러 시도가 있어 왔다. 이러한 연골손상은 관절 연골조직의 외상성 결손이나 점진적인 파괴를 가져오는 골관절염에 의하며 그 빈도가 매우 높으나 원래의 조직인 초자연골로의 재생은 어려우며 연골재생의 분자적 조절기전에 대하여 많이 알려져 있지 않다.There have been many attempts to solve the problem because joint cartilage damage is difficult to heal because the original tissue is not regenerated. These cartilage injuries are due to osteoarthritis, which causes traumatic defects or gradual destruction of articular cartilage tissue. However, it is difficult to regenerate the original cartilage as a supernatural bone and it is not well known before the molecular regulator of cartilage regeneration.

기존 손상관절 치료법으로 약물치료, 자가골 연골 이식술, 골수 천공술 및 인공관절치환술 등이 있으며 이들 중 약물 치료 등의 보존적 치료는 증상 완화를 시키는 제한적인 기능 회복에 한정되고, 관절연골의 외상성 결손에 이용하는 자가 골 연골 이식술은 골-연골편 채취로 인한 공여부 손상을 초래하며, 채취 양이 제한된 단점이 있다. 또한, 중등도로 진행된 골관절염에 시행하는 골수 천공술은 원래의 연골조직인 초자연골대신 섬유연골을 재생시켜 임상 결과가 불량한 단점이 있으며 현재 진행된 골관절염에 있어서는 인공관절 치환술을 시행하는 것이 표준적인 치료이나 젊은 환자에 시술하는 경우는 인공관절의 수명이 또한 문제가 된다. Conventional injured joint treatments include medication, autograft cartilage, bone marrow transplantation, and artificial joint replacement. Of these, conservative treatment such as drug treatment is limited to restoration of limited function to alleviate symptoms and to use for traumatic defect of articular cartilage Autologous osteochondral grafting causes donor damage due to osteo - cartilaginous sampling and has a disadvantage of limited harvesting. In addition, bone marrow transplantation for moderate osteoarthritis has the disadvantage of regenerating fibrous cartilage instead of the original cartilage tissue, the fibrous cartilage, and the clinical outcome is poor. In the current osteoarthritis, The life of the artificial joint also becomes a problem when it is performed.

위와 같은 문제점을 해결하기 위해, 최근 자기 복제능력이 있고 여러 조직으로 분화할 수 있으며 많은 양을 공여부의 기능 장애 없이 쉽게 채취할 수 있는 장점이 있는 줄기세포가 세포 치료에 이상적인 세포원으로 인식되어 이에 대한 연구가 활발히 이루어지고 있으나, 아직까지 연골형성을 위한 인자, 환경 등에 대한 명확한 지식이 부족한 상태이다.In order to solve the above problems, recently, stem cells having an ability to self-replicate and differentiate into various tissues and having an advantage of easily collecting a large amount of cells without dysfunction of the donor are recognized as ideal cell sources for cell therapy, However, there is a lack of clear knowledge about factors and environment for cartilage formation.

성체간엽 줄기세포는 환자 본인의 몸에서 얻을 수 있으므로, 최근 관심의 대상이 되고 있는 세포획득에 관한 윤리적인 문제에 저촉을 받지 않으며, 자가 복제능력과 배양조건에 따라 골, 연골, 지방, 근육, 건 등 각종의 결체조직으로 분화할 수 있으므로 근골격계 조직의 재생을 위한 아주 유용한 세포원으로 인식되고 있다. 현재까지 진행된 성체 줄기세포에 대한 대부분의 연구들은 골수에서 추출하여 배양된 간엽줄기세포가 이용되고 있으며, 이외에도 골막, 지방조직, 근육 등의 대부분의 근골격계 조직에서도 성체줄기세포가 존재한다고 알려져 있다.Since adult mesenchymal stem cells can be obtained from the patient's own body, they do not interfere with the ethical problem of acquiring cells that have recently become a subject of interest, And it is recognized as a very useful cell source for the regeneration of musculoskeletal tissues. Most studies on adult stem cells that have been carried out to date have used mesenchymal stem cells cultured from bone marrow. In addition, adult stem cells are known to exist in most musculoskeletal tissues such as periosteum, adipose tissue and muscle.

이러한 조직들 중 골수는 대표적인 줄기세포의 원천이며 연골하골을 천공하면 골수와 연골손상부위와 직접 통하여 결손 부위로 줄기세포가 이동한다. 그러나 재생 연골의 질을 결정하는 중요한 요소는 동원되어 증식하고 분화하는 줄기세포의 수이므로 많은 세포가 골수로부터 연골결손 부위로 이동하게 하는 기술이 중요하다. 또한 이동된 줄기세포는 다른 부위로 이동하지 않고 결손부위에 머무르며 그 부위에서 연골로 분화하여야 하므로 세포를 함유하고 분화를 유도할 수 있는 지지체가 필수적이다. 골관절염과 같은 광범위하고 전반적인 연골손상에 있어서는 세포-이식물에 의한 국소적인 세포치료가 불가능하므로 줄기세포의 자체동원에 의한 연골재생을 기대하는 것이 바람직하다.Among these tissues, bone marrow is a typical source of stem cells. When bone cartilage is punctured, stem cells migrate directly to the defect site through bone marrow and cartilage damage sites. However, the important factor in determining the quality of regenerated cartilage is the number of stem cells that multiply and differentiate, so it is important to transfer many cells from the bone marrow to cartilage defect sites. In addition, since the transferred stem cells do not migrate to other parts but remain in the defective part and differentiate into cartilage at that part, a support containing cells and inducing differentiation is essential. It is desirable to expect cartilage regeneration by self-mobilization of stem cells, since it is impossible to localize cell treatment by cell-graft in a wide and general cartilage damage such as osteoarthritis.

이처럼 줄기세포를 연골손상 부위로 적절히 이동시킬 수 있다면 연골을 효과적으로 재생시켜 연골손상 관련 질환을 치료할 수 있는 장점이 있으므로, 줄기세포가 연골 손상 부위로 이동하도록 촉진할 수 있는 물질을 선별하기 위한 연구가 필요하다.
If the stem cells can be moved to the cartilage damage site effectively, the cartilage can be effectively regenerated and the cartilage damage-related diseases can be treated. Therefore, a study for selecting a substance capable of promoting the migration of stem cells to the cartilage damage site need.

본 발명자들은 줄기세포가 연골 손상부위로 이동하도록 촉진할 수 있는 물질을 스크리닝 하는 방법에 대해 연구하던 중 헤파린이 공유결합된 피브린겔(Heparin-conjugated fibrin gel; HCF)을 시험물질과 결합하여 연골손상부위에 접착시키는 경우, 시험물질이 서서히 방출되어 시간 별로 줄기세포의 이동을 생체 내에서 관찰할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하였다. The present inventors investigated a method for screening a substance capable of promoting the movement of stem cells to a cartilage damage site. The heparin-conjugated fibrin gel (HCF) It was confirmed that the test substance was slowly released and the migration of stem cells could be observed in vivo by time, and the present invention was completed.

본 발명의 목적은 연골손상부위로 줄기세포의 이동을 촉진시키는 물질의 스크리닝 방법을 제공하는데 있다.
It is an object of the present invention to provide a method for screening a substance that promotes migration of stem cells into a cartilage damaged area.

본 발명은 헤파린이 공유결합된 피브린겔(Heparin-conjugated fibrin gel; HCF)과 시험 물질을 결합시켜 연골손상부위에 접착시킨 후, 줄기세포의 이동을 실시간으로 측정하여 연골손상부위로 줄기세포의 이동을 촉진시키는 물질의 스크리닝 방법을 제공한다.
The present invention relates to a method and apparatus for binding a heparin-conjugated fibrin gel (HCF) to a cartilage damage site by binding heparin-conjugated fibrin gel (HCF) to the cartilage damage site, measuring the movement of the stem cell in real time, The present invention provides a method of screening a substance that promotes the action of the substance.

본 발명에 따른 스크리닝 방법은, 헤파린이 공유결합된 피브린겔(Heparin-conjugated fibrin gel; HCF)과 시험물질을 결합시켜 연골손상부위에 접착시킴으로써 시험물질이 서서히 방출되도록 하고, 방출되는 물질에 의한 줄기세포의 이동을 생체 내에서 실시간으로 측정하여 줄기세포의 연골손상부위로의 이동을 촉진시키는 물질을 선별해 낼 수 있는 효과가 있다.
The screening method according to the present invention is a screening method in which heparin-conjugated fibrin gel (HCF) and heparin-conjugated fibrin gel (HCF) are bound to a cartilage injury site to allow the test substance to be slowly released, The movement of the cells can be measured in vivo in real time to select a substance that promotes migration of the stem cells to the cartilage damage site.

도 1은 성장인자 및 케모카인을 처리한 후, 간엽줄기세포의 이동 촉진효과를 확인한 결과를 나타낸 도이다(a: 보이든챔버분석(Boyden Chamber Assay)을 수행한 후 이동한 세포를 염색한 결과, b: 이동된 줄기세포의 수를 정량한 결과, c: PDGF-AA의 농도에 따른 이동된 줄기세포 수를 정량한 결과)
도 2는 시간차 방출되는 PDGF-AA에 의해 골수강내에 이식된 형광표지 간엽줄기세포가 연골 손상부위로 이동하는 과정을 생체 내에서 모니터링하기 위한 실험 모식도를 나타낸 도이다.
도 3은 헤파린이 공유결합된 피브린겔(Heparin-conjugated fibrin gel; 이하, HCF)과 결합된 PDGF-AA 에 의한 간엽줄기세포의 이동을 시간 별로 확인한 결과를 나타낸 도이다.
도 4는 PDGF-AA 방출 그룹에서 세포가 이식된 부위 (a)와 연골손상 부위 (b)의 형광도의 변화를 시간 별로 정량한 결과를 나타낸 도이다.
도 5는 연골손상 부위에서 PDGF-AA의 방출 농도 차에 따른 사람 간엽줄기 세포의 이동촉진을 관찰한 결과를 나타낸 도이다(HGF-PDGF-HD: PDGF-AA 50ng, HGF-PDGF-LD 25ng) (a: PDGF-AA 25ng, 50ng 처리 시 간엽줄기세포의 이동 비교, b: PDGF-AA 농도차 방출에 따른 면역억제 쥐의 대퇴골 형광 이미지 분석결과, c: PDGF-AA 농도차 방출에 따른 적출된 연골부위의 조직학적 분석 결과 및 형광표지 세포 검출 결과)
도 6은 연골손상 부위에서 PDGF-AA와 TGF-b의 동시 방출에 의한 연골재생 효과를 나타낸 도이다(a: 파라핀 조직을 사프라닌-O 염색법을 이용하여 염색한 후 연골의 재생 정도를 비교한 결과, b: 각 시험군의 ICRS 육안점수)
도 7은 HCF와 결합된 시험물질(CCL2, PDGF-BB)의 간엽줄기세포 이동 촉진 효과 비교 결과를 나타낸 도이다(a: 연골손상 부위 이식 7일 후 적출된 대퇴골의 뼈 형광이미지 분석 결과, b: 연골손상 부위에서 검출되는 형광의 정량화 결과).
FIG. 1 is a graph showing the effect of promoting the movement of mesenchymal stem cells after treatment with growth factors and chemokines (a: Boyden chamber assay, b: The number of transferred stem cells was quantified, and as a result, the number of transferred stem cells according to the concentration of c: PDGF-AA was determined.
FIG. 2 is a schematic diagram of an experiment for monitoring in vivo the process of transplanting the fluorescently labeled mesenchymal stem cells implanted intramammary with PDGF-AA into the cartilage damage site.
FIG. 3 is a graph showing the time-course of the movement of mesenchymal stem cells by PDGF-AA conjugated with heparin-conjugated fibrin gel (hereinafter referred to as HCF).
FIG. 4 is a graph showing the results of quantitative determination of changes in fluorescence of a cell-transplanted region (a) and a cartilage-damaged region (b) in the PDGF-AA releasing group.
FIG. 5 shows the results of stimulating the migration of human mesenchymal stem cells (HGF-PDGF-HD: PDGF-AA 50 ng, HGF-PDGF-LD 25 ng) (a) Comparison of migration of mesenchymal stem cells with 25ng of 50ng of PDGF-AA, b: Analysis of femur fluorescence image of immunosuppressed rats according to PDGF-AA concentration difference release, c: Histological analysis of cartilage site and detection of fluorescent marker cells)
FIG. 6 is a graph showing cartilage regeneration effect by simultaneous release of PDGF-AA and TGF-b at the cartilage damaged area (a: the degree of regeneration of cartilage after staining with paraffin tissue using saffranin- Results: b: ICRS visual score of each test group)
FIG. 7 is a graph showing the results of comparing the promoting effect of mesenchymal stem cell migration of test substances (CCL2, PDGF-BB) bound to HCF (a: bone fibrillary image of the femur taken 7 days after transplantation, b : Quantification of Fluorescence Detected at the Cartilage Damage Site).

본 발명은 1) 헤파린이 공유결합된 피브린겔(Heparin-conjugated fibrin gel; 이하, HCF)을 시험물질과 혼합시켜 HCF와 시험물질의 결합물질을 제조하는 단계; 2) 상기 1) 단계의 결합물질을 연골손상부위에 접착시키는 단계; 및 3) 상기 2) 단계의 접착된 결합물질에 의한 줄기세포의 연골손상부위로의 이동을 실시간으로 측정하는 단계; 를 포함하는 연골손상부위로 줄기세포의 이동을 촉진시키는 물질의 스크리닝 방법을 제공한다. The present invention relates to a method for preparing a test substance, comprising the steps of: 1) preparing heparin-conjugated fibrin gel (hereinafter referred to as HCF) with a test substance to prepare a binding substance of HCF and a test substance; 2) bonding the binding material of step 1) to a cartilage damage site; And 3) measuring, in real time, the movement of the stem cells to the cartilage damaged area by the adhered binding material of step 2); The present invention provides a method for screening a substance that promotes the migration of stem cells into a cartilage damaged area containing the cell.

이하 본 발명의 스크리닝 방법을 단계별로 상세히 설명한다.Hereinafter, the screening method of the present invention will be described step by step.

상기 1) 단계는 헤파린이 공유 결합된 피브린겔(Heparin-conjugated fibrin gel; 이하, HCF)을 시험물질과 결합시켜 HCF와 시험물질의 결합물질을 제조하는 단계이다. In step 1), heparin-conjugated fibrin gel (hereinafter referred to as HCF) is bound to a test substance to prepare a binding substance of HCF and a test substance.

상기 피브린은 경단백질의 일종으로 혈장 속의 피브리노겐에 효소 트롬빈이 작용하여 생기는 불용성 단백질이다. 즉, 피브린은 상온에서 트롬빈의 존재 하에 피브리노겐의 효소적 중합 반응에 의해 겔(gel)을 형성한다. 이와 같이 형성된 피브린겔은 손상된 조직 및 장기의 복원에 초점을 맞춘 조직 공학 분야에서 있어서 중요한 의의가 있으며, 특히 성장 인자 단백질의 전달이 용이하여, 뼈, 피부 혈관, 연골 등의 생체 조직 재생 분야에서 피브린겔과 관련한 많은 연구가 진행되고 있다.The fibrin is a kind of light protein and is an insoluble protein produced by the action of enzyme thrombin in fibrinogen in plasma. That is, fibrin forms a gel by enzymatic polymerization of fibrinogen in the presence of thrombin at room temperature. The fibrin gel thus formed is of great importance in the field of tissue engineering focusing on restoration of damaged tissues and organs. In particular, since the delivery of growth factor proteins is facilitated, fibrin gel can be used in the field of tissue regeneration such as bones, Many studies on gel have been carried out.

상기 헤파린은 글리코사미노글리칸의 일종으로 황산기를 다량 포함하여 고도로 음전하를 띠는 성질 때문에 특정 부류의 헤파린-결합성 단백질과 결합하는 친화성 리간드로서 사용된다. 이와 같은 성질은 주로 단백질 분리에서 크로마토그래피에 이용되기도 하지만 최근에는 단백질 제제의 운반체에 고정화되어 헤파린-결합성 단백질을 특이적으로 체내 특정 부위로 운반하는 것에 그 응용 가능성이 주목되고 있다.The heparin is a kind of glycosaminoglycan, and is used as an affinity ligand which binds to a certain class of heparin-binding proteins due to its highly negative charge property including a large amount of sulfate groups. Such properties are mainly used for chromatographic separation in protein separation, but recently, attention has been paid to the possibility of applying the heparin-binding protein to a specific site in a body by immobilizing it on a carrier of a protein preparation.

본 발명에서는 간엽 줄기세포의 이동을 촉진할 것으로 예상되는 시험물질과 HCF를 결합시킴으로써 기존 피브린을 사용하는 것과 비교하여 시험물질의 초기 과다 방출을 막고 지속적으로 방출되도록 할 수 있다. In the present invention, by binding HCF with the test substance expected to promote the migration of mesenchymal stem cells, the initial excessive release of the test substance can be prevented and sustained release compared with the use of conventional fibrin.

상기 시험물질은 케모카인 또는 성장인자일 수 있으며, 또는 이의 혼합물일 수 있다. 상기 케모카인 또는 성장인자는 IL-8, 란테스(Rantes), MIP-3β(Monocyte inflammatory protein-3β), SDF-1α(Stromal cell-derived factor-1α), BCA-1(B cell attracting chemokine-1), CCL2(케모카인 (C-C 모티프) 리간드2), CCL20(케모카인(C-C 모티프) 리간드2), CXCL16(케모카인 C-X-C 모티프 리간드 16), CXCL12(케모카인 C-X-C 모티프 리간드 12), 내피세포 증식 인자(Endothelial growth factor;EGF), b-FGF (basic Fibroblast Growth Factor), 간세포 생장인자(Hepatocyte growth factor;HGF), TGF-β1(Transforming growth factor beta 1), IGF-1(Insulin-like growth factor 1), PDGF-AB(Platelet Derived Growth Factor AB), PDGF-AA(Platelet Derived Growth Factor AA) 및 TNF-α(Tumor necrosis factor-α)에서 선택되는 1종 이상일 수 있고 바람직하게는 IL-8, CCL20, CXCL12, CCL2, PDGF-AA, HGF, IGF-1에서 선택되는 1종 이상일 수 있다.
The test substance may be a chemokine or a growth factor, or a mixture thereof. The chemokine or growth factor may be selected from the group consisting of IL-8, Rantes, Monocyte inflammatory protein-3?, Stromal cell-derived factor-1?, BCA- ), CCL2 (CC motif ligand 2), CCL20 (chemokine CC motif ligand 2), CXCL16 (chemokine CXC motif ligand 16), CXCL12 (chemokine CXC motif ligand 12), endothelial growth factor (EGF), basic fibroblast growth factor (bFGF), hepatocyte growth factor (HGF), transforming growth factor beta 1, insulin-like growth factor 1 (IGF- (Platelet Derived Growth Factor AB), PDGF-AA (Platelet Derived Growth Factor AA) and TNF-alpha (Tumor necrosis factor-alpha), preferably IL-8, CCL20, CXCL12, CCL2 , PDGF-AA, HGF, and IGF-1.

상기 2) 단계는 1) 단계에서 제조된 결합 물질을 연골 손상 부위에 접착시키는 단계이다. The step 2) is a step of bonding the binding material prepared in the step 1) to the cartilage damage site.

상기 결합 물질은 HCF와 시험물질이 결합된 물질을 말한다. The binding substance refers to a substance in which HCF and a test substance are combined.

상기 접착은 손상된 연골 부위에 골수강으로 이어지는 구멍을 만들어 대퇴부 골수강 안쪽에 간엽 줄기세포를 마트리겔과 동량으로 섞어 이식한 후 연골 손상 부위에 상기 결합 물질을 부착하는 것을 말한다. The adhesion refers to the formation of a hole leading to the bone marrow at the damaged cartilage area, and the mesenchymal stem cells are mixed with the matrigel in the same amount in the femoral bone marrow as the bone graft, and then the binding material is attached to the damaged cartilage area.

상기 이식 후에는 상기 결합 물질에서 시험 물질이 오랜 시간에 걸쳐 천천히 연골 손상부위로 방출될 수 있으며, 이러한 줄기세포 이동 촉진 시험물질의 방출에 의하여 골수강 내 이식된 간엽 줄기세포의 연골 손상 부위로의 이동이 촉진될 수 있다.
After the transplantation, the test substance may slowly be released to the cartilage damage site over a long period of time, and by releasing the test substance for promoting migration of the stem cell, Movement can be promoted.

상기 3) 단계는 접착된 결합물질에 의한 줄기세포의 연골손상부위로의 이동을 실시간으로 측정하는 단계이다. The step 3) is a step of measuring in real time the movement of the stem cells to the cartilage damage site by the bonded substance.

상기 줄기세포는 배아 줄기세포 또는 성체 줄기세포일 수 있다. 상기 성체 줄기세포는 바람직하게는 골수, 근육, 지방, 제대혈, 양막, 또는 양수로부터 분리된 중간엽 줄기 세포 또는 간질세포, 상기 세포로부터 유래된 연골세포로 분화될 수 있는 전구세포, 상기 세포로부터 분화된 연골세포, 연골조직으로부터 분리된 초대 연골세포 등이 사용될 수 있지만 이에 한정되는 것은 아니며, 더욱 바람직하게는 상기 성체 줄기세포는 골수 유래, 지방 유래, 제대 유래 및 제대혈 유래 줄기세포로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상 일 수 있다. 이들 세포는 단독으로 또는 2종 이상의 혼합물 형태로 사용될 수 있으며 상기 세포의 분리, 증식 및 연골세포로의 분화는 당분야에 공지된 임의의 방법에 따라 수행될 수 있다. The stem cells may be embryonic stem cells or adult stem cells. The adult stem cells are preferably selected from mesenchymal stem cells or stromal cells isolated from bone marrow, muscle, fat, cord blood, amniotic membrane or amniotic fluid, progenitor cells capable of differentiating into chondrocytes derived from the cells, Chondrocytes isolated from cartilage tissue, and cartilage cells separated from cartilage tissue. However, the present invention is not limited thereto. More preferably, the adult stem cells are selected from the group consisting of bone marrow-derived, adipose-derived, umbilical cord- Or more. These cells can be used singly or in a mixture of two or more kinds, and the cells can be isolated, proliferated, and differentiated into chondrocytes by any method known in the art.

상기 줄기세포의 이동의 측정은 당업계에 공지된 방법을 제한없이 사용할 수 있으며 당업자가 검출 가능한 신호를 생성할 수 있는 물질 예를 들어, 형광물질, 리간드, 발광물, 미소입자(microparticle) 등을 사용하여 측정할 수 있다. 바람직하게는 이동하는 줄기세포를 형광 물질로 표지함으로써 형광 신호 방출에 따라 측정할 수 있다. The measurement of the migration of the stem cells can be performed by any method known in the art without limitation and can be performed by a person skilled in the art using a substance capable of generating a detectable signal such as a fluorescent substance, a ligand, a luminescent material, a microparticle, Can be measured. Preferably, the stem cells can be measured by fluorescence signal emission by labeling the moving stem cells with a fluorescent substance.

상기 형광 표지 물질은 이에 제한되지는 않으나, 형광단백질, 플루오레신, 이소티오시아네이트, 로다민, 피코에리테린, 피코시아닌, 알로피코시아닌, 플루오르신이소티옥시아네이트 등을 사용할 수 있다. 그 중 형광단백질로는 당 업계에 공지된 것을 사용할 수 있으며 예를 들어, Cy5.5, GFP(Green Fluorescent Protein); EGFP(Enhanced Green Fluorescent Protein); RFP(Red Fluorescent Protein); mRFP(Monomeric Red Fluorescent Protein); DsRed(Discosoma sp. red fluorescent protein); CFP(Cyan Fluorescent Protein); CGFP(Cyan Green Fluorescent Protein); YFP(Yellow Fluorescent Protein); AzG(Azami Green), HcR(HcRed, Heteractis crispa red fluorescent protein), BFP(Blue Fluorescent Protein) 등을 사용할 수 있다. The fluorescent labeling substance may be, but not limited to, a fluorescent protein, fluorescein, isothiocyanate, rhodamine, picoeriterine, picocyanin, allophycocyanin, fluorine synthioxyanate, etc. . Among them, fluorescence proteins known in the art can be used. For example, Cy5.5, GFP (Green Fluorescent Protein); Enhanced Green Fluorescent Protein (EGFP); RFP (Red Fluorescent Protein); mRFP (Monomeric Red Fluorescent Protein); DsRed (Discosoma sp. Red fluorescent protein); CFP (Cyan Fluorescent Protein); CGFP (Cyan Green Fluorescent Protein); YFP (Yellow Fluorescent Protein); AzG (Azami Green), HcR (HcRed, Heteractis crispa red fluorescent protein) and BFP (Blue Fluorescent Protein).

상기 접착된 결합물질은 10~15일 동안, 바람직하게는 약 14일에 걸쳐 서서히 방출될 수 있으며 결합물질의 방출에 의하여 줄기세포가 연골 손상 부위로 이동하는 과정을 줄기세포에서 방출되는 형광도를 통하여 시간별로 확인하고, 이를 통해 세포 이식 부위에서는 형광도가 지속적으로 감소하고 연골 손상 부위에서는 형광도가 증가하는 것을 확인하여 줄기세포의 연골손상부위로의 이동촉진 효과를 평가할 수 있다.
The adhered binding material may be slowly released over a period of 10 to 15 days, preferably about 14 days, and the migration of the stem cells to the cartilage damage site by the release of the binding substance may cause the fluorescence emitted from the stem cells And the fluorescence intensity is continuously decreased at the cell transplantation site and the fluorescence intensity is increased at the cartilage injury site, thereby evaluating the promotion effect of the stem cell to the cartilage damage site.

이하, 본 발명을 제조예 및 실시예에 의해 상세히 설명한다. 단, 하기 제조예 및 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 제조예 및 실시예에 의해 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to Production Examples and Examples. However, the following Preparation Examples and Examples are illustrative of the present invention, and the content of the present invention is not limited by the following Production Examples and Examples.

실시예Example 1.  One. 간엽Liver 줄기세포 이동 촉진 인자의 선별 Selection of stem cell migration promoting factors

간엽 줄기세포의 이동을 촉진할 수 있는 후보물질을 찾기 위하여 IL-8, CCL20, CXCL12, CCL2, PDGF-AA, HGF, IGF-1의 간엽 줄기세포 이동 촉진효과를 확인하였다. 상기 후보물질에 의한 간엽 줄기세포의 이동효과를 확인하기 위하여 보이든 챔버 분석(Boyden Chamber Assay)을 수행하고 간엽 줄기세포를 염색하여 세포의 이동을 시각적으로 확인하였다.In order to identify candidates capable of promoting the migration of mesenchymal stem cells, mesenchymal stem cell migration promoting effects of IL-8, CCL20, CXCL12, CCL2, PDGF-AA, HGF and IGF-1 were confirmed. In order to confirm the effect of the candidate substance on the movement of mesenchymal stem cells, a Boyden chamber assay was performed and mesenchymal stem cells were stained to visualize cell migration.

결과를 도 1에 나타내었다. The results are shown in Fig.

도 1에 나타낸 바와 같이, 성장인자 PDGF-AA(Platelet Derived Growth Factor AA)를 처리한 경우 가장 많은 간엽 줄기세포의 이동을 확인할 수 있었으며, 각각의 후보물질 처리에 의한 간엽 줄기세포의 이동을 정량화한 결과에서도 다른 후보물질에 비하여 PDGF-AA가 가장 간엽 줄기세포이동 촉진 효과가 우수함을 확인할 수 있었다. PDGF-AA의 농도에 따른 간엽줄기세포의 이동 촉진 효과를 추가적으로 확인한 결과 도 1c에 나타낸 바와 같이 50ng/ml의 PDGF-AA를 처리한 경우 간엽 줄기세포의 이동이 가장 촉진됨을 확인할 수 있었다.
As shown in FIG. 1, when the growth factor PDGF-AA (Platelet Derived Growth Factor AA) was treated, the migration of mesenchymal stem cells was observed to the greatest extent, and the migration of mesenchymal stem cells by each candidate treatment was quantified The results showed that PDGF-AA was the most effective in promoting mesenchymal stem cell migration compared to other candidate substances. As shown in FIG. 1C, when 50ng / ml of PDGF-AA was treated, the mesenchymal stem cell migration was most promoted by the addition of PDGF-AA to the mesenchymal stem cells.

실시예Example 2. 헤파린이 공유결합된 피브린겔( 2. Fibrin gel with covalently bound heparin ( HeparinHeparin -conjugated -conjugated fibrinfibrin gelcome ; 이하, ; Below, HCFHCF )과 )and 결합된Combined PDGFPDGF -- AAAA 의 방출 및 생체 내 Release and in vivo 간엽Liver 줄기세포 이동  Stem cell migration 모니터링monitoring

골수강 내 이식된 형광표지 간엽 줄기세포가 연골 손상 부위로 이동되는 것을 생체 내에서 모니터링하였다. 면역억제 쥐의 연골에 드릴을 이용하여 1.5 × 1.5 × 1 mm의 손상을 만들고 골수강으로 이어지는 구멍을 만들어 대퇴부 골수강 안쪽에 형광 표지된 간엽줄기세포를 마트리겔(Matrigel)과 동량으로 섞어 이식하였다. 연골 손상 부위에 PDGF-AA를 접착하였으며, PDGF-AA가 한번에 방출되는 기존의 문제점을 해결하기 위하여 PDFG-AA와 HGF를 결합하여 줄기세포 이동 촉진 물질이 오랜 시간에 걸쳐 천천히 방출되도록 하였다. HGF를 이용할 경우 일반 피브린을 이용하는 것과 달리 연골 내에서 줄기세포 이동 촉진 물질이 서서히 방출될 수 있으며, 이를 통해 줄기세포의 이동촉진을 실시간으로 관찰하여 효과적으로 줄기세포 이동 촉진 효과를 평가할 수 있도록 하였다. 줄기세포의 배양과 이식, 관찰과정을 도 2에 간략하게 나타내었다. In vivo monitoring of transplantation of transplanted fluoroscopic mesenchymal stem cells into cartilage injury sites was performed. Immunosuppression A 1.5 × 1.5 × 1 mm lesion was made using a drill on the cartilage of the immunocompromised rats and a hole leading to the bone marrow was made and the fluorescently labeled mesenchymal stem cells inside the thigh bone marrow were transplanted in the same amount as Matrigel . In order to solve the existing problem of PDGF-AA being released at once, PDGF-AA was adhered to cartilage damaged area, and PDFG-AA and HGF were combined to allow the stem cell migration promoting substance to be slowly released over a long period of time. When HGF is used, the promoter of stem cell migration can be released slowly in the cartilage, unlike the case of using normal fibrin. Through this, it is possible to evaluate the promotion of stem cell movement effectively by observing the promotion of migration of stem cells in real time. The cultivation, transplantation and observation of stem cells are briefly shown in Fig.

HCF 결합 PDGF-AA에 의한 간엽줄기세포의 이동 결과를 도 3 및 도 4에 나타내었다. The results of migration of mesenchymal stem cells by HCF-binding PDGF-AA are shown in FIG. 3 and FIG.

도 3에 나타낸 바와 같이, HGF 만 이식된 그룹은 이식된 세포가 시간의 경과에 따라 점차 사라지는 것을 확인할 수 있으며, HGF와 PDGF-AA를 결합하여 이식한 그룹에서는 형광 표지된 간엽줄기세포가 14일에 걸쳐 점차적으로 연골손상부위로 이동되는 것을 확인할 수 있었다. 또한, 도 4에 나타낸 바와 같이, HGF와 PDGF-AA를 결합하여 이식하여 HGF로부터 PDGF-AA가 방출되는 그룹에서 세포가 이식된 부위 (a)와 연골손상 부위 (b)의 형광도를 시간 별로 정량한 결과 세포 이식 부위 (a)에서 14일간 지속적으로 형광도가 감소하는 반면 연골손상 부위 (b)에서는 14일간 형광도가 급격히 상승하는 결과를 확인할 수 있었다. 이를 통해 HGF의 결합에 의하여 PDGF-AA가 초기에 급격하게 방출되지 않으며 14일 동안 서서히 방출되면서 간엽줄기세포가 연골 손상 부위로 이동할 수 있도록 하는 것을 확인하였으며, 이를 통해 시간에 따른 PDGF-AA의 간엽줄기세포의 이동촉진 효과를 확인할 수 있었다. 따라서, HGF와 줄기세포 이동 촉진 효과를 갖는 후보물질을 결합하여 연골손상 부위에 이식하는 경우 후보 물질이 오랜 시간에 걸쳐 방출될 수 있도록 함으로써 후보 물질의 시간에 따른 줄기세포 이동 촉진 효과를 생체 내에서 실시간으로 평가할 수 있으며, 이를 통해 줄기세포 이동 촉진 후보 물질들 중 이상적인 방출시간 및 줄기세포 이동 촉진 효과를 갖는 물질을 효과적으로 스크리닝해 낼 수 있음을 확인하였다.
As shown in FIG. 3, it can be seen that the transplanted cells of HGF-only transplanted cells gradually disappear with the lapse of time. In the group transplanted with HGF and PDGF-AA, fluorescence- And gradually moved to the cartilage damaged area. In addition, as shown in FIG. 4, the fluorescence intensity of the cell-grafted region (a) and the cartilage damaged region (b) in the group in which PDGF-AA was released from HGF by grafting with HGF and PDGF- As a result of the quantification, the fluorescence intensity was continuously decreased for 14 days at the cell transplantation site (a), while the fluorescence intensity was rapidly increased for 14 days at the cartilage injury site (b). It was confirmed that PDGF-AA was not rapidly released by the binding of HGF and that the mesenchymal stem cells were allowed to migrate to the cartilage damage site with a gradual release over 14 days, The effect of promoting migration of stem cells was confirmed. Therefore, when HGF is conjugated to a candidate substance having a stem cell migration promoting effect, the candidate substance can be released over a long period of time in case of transplanting to a cartilage injury site, thereby enhancing the stem cell migration promoting effect of the candidate substance over time It is possible to effectively screen substances having the ideal release time and stem cell migration promoting effect among candidate substances promoting stem cell migration.

실시예Example 3.  3. PDGFPDGF -- AAAA 농도에 따른  Depending on concentration 간엽Liver 줄기세포의 이동 촉진 현상 평가 Assessment of promotion of migration of stem cells

선별된 PDGF-AA를 HGF와 결합하여 이식하는 경우 효과적으로 간엽 줄기세포의 이동을 촉진할 수 있는지 확인하기 위하여, PDGF-AA의 농도를 달리하여 간엽 줄기세포의 이동 촉진 효과를 평가하였다. PDGF-AA의 농도를 25ng(저농도군; LD), 50ng(고농도군; HD)로 달리하여 연골손상 부위에 처리하였으며 21일 동안 형광 표지된 간엽줄기세포의 이동 특징을 비교 분석하였다. 또한 추가적 검증을 위하여 줄기세포 이식 21일째에 면역억제 쥐를 죽인 후 대퇴골을 적출하고 형광이미지를 분석하여 형광도를 관찰하였으며, 적출된 연골부위에서 형광이 검출되는 부분의 파라핀 블록으로 섹션을 만들고 조직학적 분석을 수행하였다. 형광을 관찰하기 위하여 Cy5.5로 표지하였으며, 표지된 세포를 공초점 현미경으로 확인하였다. In order to confirm whether the selective PDGF-AA binding to HGF can effectively promote mesenchymal stem cell migration, the promoting effect of mesenchymal stem cells was evaluated by varying the concentration of PDGF-AA. PDGF-AA was treated at 25 ng (low density group; LD) and 50 ng (high density group; HD) in cartilage damaged area and the migration characteristics of fluorescently labeled mesenchymal stem cells for 21 days were compared and analyzed. In addition, for further verification, immunostaining mice were killed at day 21 after stem cell transplantation, and the femur was extracted and fluorescence images were analyzed to observe the fluorescence. Sections were made with the paraffin block at the portion of the extracted cartilage where fluorescence was detected . To observe fluorescence, Cy5.5 was labeled and the labeled cells were confirmed by confocal microscopy.

결과를 도 5에 나타내었다. The results are shown in Fig.

도 5에 나타낸 바와 같이, HGF와 결합한 PDGF-AA 저농도 처리군보다 고농도 처리군에서 6일, 9일째에 더 빠른 세포의 이동이 확인되었다. 그러나 21일째에서는 저농도 처리군에서 고농도 처리군보다 더 많은 형광이 검출되었다(a). 또한 적출된 대퇴골의 형광이미지 분석 결과에서도 PDGF-AA 저농도 처리군에서 더 많은 형광도가 연골손상부위에서 확인되었으며(b), 이러한 결과는 조직학적 분석에서도 동일하였다(c).
As shown in FIG. 5, cell migration was observed at 6 days and 9 days in the high-concentration treatment group than in the low-concentration treatment group of PDGF-AA combined with HGF. On the 21st day, however, more fluorescence was detected in the low concentration treatment group than in the high concentration treatment group (a). In addition, fluorescence image analysis of the extracted femur revealed more fluorescence in the cartilage damage site in the PDGF-AA low-concentration group (b), and this result was also the same in the histological analysis (c).

실시예Example 4.  4. PDGFPDGF -- AAAA Wow TGFTGF -β 동시 방출에 의한 연골분화 촉진 효과 확인- Promoting the promotion of cartilage differentiation by simultaneous release of beta

PDGF-AA에 의해 연골부위로 이동이 촉진된 간엽 줄기세포가 실제로 연골 손상 부위에서 연골의 분화를 촉진할 수 있는지 확인하기 위하여 간엽 줄기세포 이식 후 21일 경과 후 파라핀 조직을 사프라닌-O 로 염색하였다. 염색된 조직에서의 연골 재생 정도를 비교하였으며 이를 ICRS 육안점수(macroscopic score)로 나타내었다. In order to examine whether mesenchymal stem cells that have been promoted to cartilage site by PDGF-AA can actually promote cartilage differentiation at the cartilage damage site, the paraffin tissue was treated with saffranin-O at 21 days after mesenchymal stem cell transplantation Lt; / RTI > The degree of cartilage regeneration in the stained tissue was compared and expressed as the ICRS macroscopic score.

결과를 도 6에 나타내었다. The results are shown in Fig.

도 6에 나타낸 바와 같이 PDGF-AA와 TGF-b가 동시 방출되는 시스템을 사용할 경우 다른 그룹에 비해 우수한 연골 재생 효과를 확인할 수 있었으며 TGF-b 처리 없이 HCF 결합 PDGF-AA만 처리된 실험군인 그룹 2에서는 줄기세포 이식 후 21일이 경과하자 이동된 줄기세포들이 연골로 분화하지 않고 다른 부위로 흩어짐으로써 세포가 관찰되지 않는 것을 확인하였다(a). ICRS 육안점수 결과 특히 HCF와 PDGF-AA 저농도 처리군에서 TGF-β가 동시 방출되는 그룹 4에서 가장 우수한 연골 재생 효과를 확인할 수 있었다. 따라서, HCF와 결합된 PDGF-AA가 간엽 줄기세포를 연골 손상 부위로 이동되는 것을 촉진할 수 있으며 이동된 간엽 줄기세포는 이식 후 21일 이후에 TGF-β에 의하여 연골로 분화될 수 있음을 확인하였다.
As shown in FIG. 6, when a system in which PDGF-AA and TGF-b were simultaneously released was used, the cartilage regeneration effect was superior to that of the other groups. In the group 2, which was treated with only HCF-conjugated PDGF- (A), 21 days after the stem cell transplantation, the transferred stem cells were not differentiated into cartilage but scattered to other regions, so that no cells were observed. The ICRS visual scores showed that the best cartilage regeneration was achieved in Group 4, in which TGF-β was simultaneously released in HCF and PDGF-AA low-dose groups. Thus, it can be shown that PDGF-AA conjugated with HCF can promote mesenchymal stem cell migration to the cartilage damage site, and that the transferred mesenchymal stem cells can be differentiated into cartilage by TGF-β after 21 days from transplantation Respectively.

실시예Example 5.  5. 간엽Liver 줄기세포 이동 촉진 물질의 스크리닝 Screening of stem cell migration promoting substances

HCF와 간엽 줄기세포 이동 촉진 물질 후보군을 결합하여 생체 내에서 실시간으로 간엽 줄기세포 이동 촉진 효과를 평가할 수 있는지 확인하기 위하여 PDGF-AA외에 케모카인인 CCL2 및 성장인자 PDGF-BB를 이용하여 간엽 줄기세포 이동 촉진 효과를 비교 분석하였다. 분석을 위하여 CCL2 또는 PDGF-BB를 실시예 2의 방법으로 이식하고 수술 후 7일째에 대퇴골을 적출하여 뼈 형광이미지를 확인하였다. 또한, 연골 손상 부위에서 방출되는 형광을 정량화 하였다. In order to confirm the ability of HCF to promote mesenchymal stem cell migration in vivo in combination with the candidate group for promoting mesenchymal stem cell migration, the cells were transfected with CCL2, a chemokine, and PDGF-BB, a growth factor, in addition to PDGF- Promoting effect. For analysis, CCL2 or PDGF-BB was transplanted by the method of Example 2, and the femur was extracted on the 7th day after the operation to confirm the bone fluorescence image. In addition, fluorescence emitted from cartilage damage sites was quantitated.

결과를 도 7에 나타내었다. The results are shown in Fig.

도 7에 나타낸 바와 같이, CCL2 과 비교하여 PDGF-BB가 우수한 간엽 줄기세포 이동 촉진 효과가 있음을 확인하였으며 형광 이미지를 정량화한 결과 PDGF-BB가 CCL2에 비하여 2배 이상의 줄기세포 이동촉진 효과가 있음을 수치적으로 분석하였다. 상기의 결과를 통해 HCF와 줄기세포 이동 촉진 물질 후보군을 결합하여 후보군의 초기 과다 방출을 억제하여 지속적인 방출을 유도함으로써 시간에 따른 줄기세포 이동 촉진 효과를 분석할 수 있을 뿐만 아니라 표지된 간엽줄기 세포의 형광도를 시간에 따라 관찰함으로써 정량적인 세포 이동 촉진효과를 평가할 수 있어 생체 내에서 줄기세포 이동 촉진 물질을 스크리닝하는데 유용하게 이용할 수 있음을 확인하였다.
As shown in FIG. 7, it was confirmed that PDGF-BB was superior to CCL2 in promoting mesenchymal stem cell migration. As a result of fluorescence image quantification, PDGF-BB was found to promote stem cell migration more than twice as much as CCL2 Were analyzed numerically. As a result, it is possible to analyze the effect of promoting stem cell migration over time by inducing continuous release by suppressing the initial overexpression of the candidate group by combining HCF with a candidate substance for stem cell migration promoting substance, The fluorescence intensity was measured with time to evaluate the quantitative cell migration promoting effect, and thus it was confirmed that it can be usefully used for screening of stem cell migration promoting materials in vivo.

Claims (8)

1) 헤파린이 공유결합된 피브린겔(Heparin-conjugated fibrin gel; HCF)과 시험물질을 혼합시켜 HCF와 시험물질의 결합물질을 제조하는 단계;
2) 상기 1) 단계의 결합물질을 인간을 제외한 동물의 연골손상부위에 접착시키는 단계; 및
3) 상기 2) 단계의 접착된 결합물질에 의한 줄기세포의 연골손상부위로의 이동을 실시간으로 측정하는 단계를 포함하되,
상기 시험물질은 IL-8, 란테스(Rantes), MIP-3β(Monocyte inflammatory protein-3β), SDF-1α(Stromal cell-derived factor-1α), 내피세포 증식 인자(Endothelial growth factor;EGF), b-FGF (basic Fibroblast Growth Factor), 간세포 생장인자(Hepatocyte growth factor;HGF), TGF-β1(Transforming growth factor beta 1), IGF-1(Insulin-like growth factor 1), PDGF-AB(Platelet Derived Growth Factor AB), PDGF-AA(Platelet Derived Growth Factor AA) 및 TNF-α(Tumor necrosis factor-α)로 이루어진 군에서 선택되는 1종 이상인, 연골 손상부위로 줄기세포의 이동을 촉진시키는 물질의 스크리닝 방법.
1) preparing heparin-conjugated fibrin gel (HCF) and a test substance to prepare a binding material of HCF and a test substance;
2) adhering the binding material of step 1) to a cartilage damaged area of an animal other than a human; And
3) measuring in real time the movement of the stem cells to the cartilage damaged area by the adhesive material bonded in step 2)
The test substance may be selected from the group consisting of IL-8, Rantes, MIP-3β (monocyte inflammatory protein-3β), SDF-1α (Stromal cell-derived factor-1α), Endothelial growth factor (bFGF), hepatocyte growth factor (HGF), transforming growth factor beta 1 (IGF-1), insulin-like growth factor 1 Screening for a substance that promotes migration of stem cells to cartilage damage sites, which is selected from the group consisting of Growth Factor AB, PDGF-AA, and TNF-alpha (Tumor Necrosis Factor-alpha) Way.
삭제delete 삭제delete 제 1항에 있어서, 상기 3) 단계에서 줄기세포는 배아줄기세포 또는 성체줄기세포인 것을 특징으로 하는 연골손상부위로 줄기세포의 이동을 촉진시키는 물질의 스크리닝 방법.
[3] The method according to claim 1, wherein the stem cells are embryonic stem cells or adult stem cells in step 3).
제4항에 있어서, 상기 성체줄기세포는 골수유래, 지방유래, 제대유래 및 제대혈 유래 줄기세포로 이루어진 군으로부터 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는, 연골손상부위로 줄기세포의 이동을 촉진시키는 물질의 스크리닝 방법.
[Claim 5] The method according to claim 4, wherein the adult stem cells are at least one selected from the group consisting of bone marrow-derived, adipose-derived, umbrella-derived and umbilical cord blood-derived stem cells. Screening method.
제1항에 있어서, 상기 3) 단계에서 줄기세포는 형광 물질로 표지된 줄기세포임을 특징으로 하는, 연골손상부위로 줄기세포의 이동을 촉진시키는 물질의 스크리닝 방법.
The method according to claim 1, wherein the stem cell in step 3) is a stem cell labeled with a fluorescent substance.
제6항에 있어서, 상기 형광 물질은 형광단백질, 플루오레신, 이소티오시아네이트, 로다민, 피코에리테린, 피코시아닌, 알로피코시아닌 및 플루오르신이소티옥시아네이트로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는, 연골손상부위로 줄기세포의 이동을 촉진시키는 물질의 스크리닝 방법.
The method of claim 6, wherein the fluorescent material is selected from the group consisting of fluorescent protein, fluorescein, isothiocyanate, rhodamine, picoeriterine, phycocyanin, allophycocyanin, and fluorine synthotioxyanate. Or more of the stem cells in the cartilage damaged area.
제1항에 있어서, 상기 3) 단계의 접착된 결합물질에서 시험물질이 10~15일 동안 연골손상부위로부터 방출되는 것을 특징으로 하는, 연골손상부위로 줄기세포의 이동을 촉진시키는 물질의 스크리닝 방법.The method according to claim 1, wherein the test substance is released from the cartilage damage site for 10 to 15 days in the bonded binding material of step 3) .
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2017217580A1 (en) * 2016-06-14 2017-12-21 ㈜프로스테믹스 Pharmaceutical composition for preventing or treating bone diseases or chondropathy

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090113770A (en) * 2008-04-28 2009-11-02 한양대학교 산학협력단 Heparin-conjugated fibrin gel and method and kit for preparing the same

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20090113770A (en) * 2008-04-28 2009-11-02 한양대학교 산학협력단 Heparin-conjugated fibrin gel and method and kit for preparing the same

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20160028738A (en) * 2014-09-04 2016-03-14 동국대학교 산학협력단 Composition for promoting differentiation of endogenous mesenchymal stem cell to chondrocytes using catechol-conjugated chitosan gel can induce isotropic releasing
KR101704876B1 (en) * 2014-09-04 2017-02-09 동국대학교 산학협력단 Composition for promoting differentiation of endogenous mesenchymal stem cell to chondrocytes using catechol-conjugated chitosan gel can induce isotropic releasing
WO2017217580A1 (en) * 2016-06-14 2017-12-21 ㈜프로스테믹스 Pharmaceutical composition for preventing or treating bone diseases or chondropathy

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