KR101406875B1 - Use of casein kinase inhibitor for inducing differentiation of mesenchymal stem cells to endothelial cells - Google Patents

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KR101406875B1 KR1020100091244A KR20100091244A KR101406875B1 KR 101406875 B1 KR101406875 B1 KR 101406875B1 KR 1020100091244 A KR1020100091244 A KR 1020100091244A KR 20100091244 A KR20100091244 A KR 20100091244A KR 101406875 B1 KR101406875 B1 KR 101406875B1
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Abstract

본 발명은 중간엽 줄기세포의 혈관내피세포로의 분화 유도를 위한 CK(Casein Kinase) 저해제의 용도 및 CK(Casein Kinase) 저해제에 의해 중간엽 줄기세포로부터 분화 유도된 혈관내피세포를 포함하는 혈관질환 치료용 의약 조성물을 제공한다. CK(Casein Kinase) 저해제로 처리된 중간엽 줄기세포는 혈관내피세포로 특이적으로 분화 유도되므로 이를 이용하면 풍선확장술 등에 의한 혈관내피세포 손상과 같은 혈관질환을 효과적으로 치료할 수 있게 된다.The present invention relates to the use of a CK (casein kinase) inhibitor for inducing differentiation of mesenchymal stem cells into vascular endothelial cells and a vascular disease including vascular endothelial cells differentiated from mesenchymal stem cells by a CK (casein kinase) inhibitor There is provided a therapeutic drug composition. Since the mesenchymal stem cells treated with CK (Casein Kinase) inhibitor are specifically induced to differentiate into vascular endothelial cells, they can effectively treat vascular diseases such as vascular endothelial cell damage by balloon dilation and the like.

Description

중간엽 줄기세포의 혈관내피세포로의 분화 유도를 위한 CK 저해제의 용도{USE OF CASEIN KINASE INHIBITOR FOR INDUCING DIFFERENTIATION OF MESENCHYMAL STEM CELLS TO ENDOTHELIAL CELLS}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a CK inhibitor for inducing the differentiation of mesenchymal stem cells into vascular endothelial cells. BACKGROUND ART < RTI ID = 0.0 > CK < / RTI >

본 발명은 중간엽 줄기세포의 혈관내피세포로의 분화 유도를 위한 CK(Casein Kinase) 저해제의 용도 및 CK(Casein Kinase) 저해제에 의해 중간엽 줄기세포로부터 분화 유도된 혈관내피세포를 포함하는 혈관질환 치료용 의약 조성물에 관한 것이다. The present invention relates to the use of a CK (casein kinase) inhibitor for inducing differentiation of mesenchymal stem cells into vascular endothelial cells and a vascular disease including vascular endothelial cells differentiated from mesenchymal stem cells by a CK (casein kinase) inhibitor To a therapeutic medicinal composition.

자가 혈관 내피전구세포(endothelial progenitor cells, EPCs)는 혈관신생 및 재내피세포화를 위해 유용할 수 있다. 많은 수의 골수-유래 세포는 내피-유사 세포로 분화될 잠재력을 갖고 있다. 최근 동물과 인간에서의 연구는 골수 유래의 전구세포인 EPCs가 혈관신 생 및 재내피화를 촉진할 잠재력을 갖고 있다고 제안하였으나, 혈액-유래의 EPCs를 이용할 때 이들 세포를 충분한 수로 얻기가 쉽지 않다. 또한, 성인 혈액으로부터 얻은 EPCs는 제대혈-유래의 EPCs에 비해 증식능이 제한적이다. 혈관 복구를 위한 대안으로서, 중간엽 줄기 세포(MSCs)에 대한 연구가 진행되고 있다. 다양한 혈관 내피전구세포 중에서, MSCs는 자가 또는 동종 세포 치료에 대해 제조하기 쉽고 유연성이 높은 장점을 갖는다. 또한, MSCs에서의 유전자 발현 패턴의 계열적 분석은 MSCs의 인비트로 분화 잠재력이 중배엽 계열로 제한되지 않고, MSCs가 인비트로 및 인비보에서 내피세포와 같은 다른 계열로도 전이분화할 수 있음을 밝혔다. 주입된 MSCs의 일부는 또한 새로운 혈관으로 도입되거나 측분비 메커니즘(paracrine mechanism)에 의한 측부 혈관 형성을 자극하는 것으로 나타났다. 혈관내피성장인자(VEGF)의 존재하에서 배양될 때, MSCs는 내피세포성 마커를 발현하기 시작하며, 이는 MSCs가 내피-유사 세포로 분화될 수 있음을 제시한다.
Endothelial progenitor cells (EPCs) may be useful for angiogenesis and re-endothelialization. A large number of bone marrow-derived cells have the potential to differentiate into endothelial-like cells. Recent studies in animals and humans have suggested that EPCs, bone marrow-derived progenitor cells, have the potential to stimulate angiogenesis and re-endothelialization, but it is not easy to obtain sufficient numbers of these cells when using blood-derived EPCs . Also, EPCs from adult blood have a limited ability to proliferate compared to umbilical cord blood-derived EPCs. As an alternative to vascular restoration, research on mesenchymal stem cells (MSCs) is under way. Of the various vascular endothelial progenitor cells, MSCs have the advantage of being easy to manufacture and highly flexible for autologous or allogeneic cell therapy. In addition, a sequential analysis of gene expression patterns in MSCs revealed that MSCs are not restricted to the mesodermal lineage in vitro, and that MSCs can be metastasized to other lines such as endothelial cells in Invitro and Invivo . Some of the injected MSCs also appeared to be introduced into new blood vessels or to stimulate collateral vessels by the paracrine mechanism. When cultured in the presence of vascular endothelial growth factor (VEGF), MSCs begin to express endothelial markers, suggesting that MSCs can be differentiated into endothelial-like cells.

본 발명은 중간엽 줄기세포의 혈관질환에 대한 세포치료제로서의 활용을 위해 중간엽 줄기세포로부터 혈관내피세포로의 분화를 유도하는 방법을 제공하고자 한다.
The present invention provides a method for inducing differentiation from mesenchymal stem cells into vascular endothelial cells for use as a cell therapy agent for vascular diseases of mesenchymal stem cells.

이식된 세포와 조직 간의 이종성을 줄인다면 이식된 세포의 생착율을 증가시킬 수 있을 것이다. 이러한 점에 착안하여 본 발명자들은 중간엽 줄기세포를 혈관내피세포로 유도할 수 있는 방법에 대해 지속적으로 연구하였다. 그 결과, CK(Casein Kinase) 저해제가 중간엽 줄기세포를 혈관내피세포로 분화 유도할 수 있음을 밝혔다. Reducing the heterogeneity between transplanted cells and tissues may increase the engraftment rate of the transplanted cells. With this in mind, the present inventors have continuously studied a method of inducing mesenchymal stem cells into vascular endothelial cells. As a result, CK (casein kinase) inhibitor can induce differentiation of mesenchymal stem cells into vascular endothelial cells.

하기 실시예에서는 CK저해제인 화학식 1의 화합물에 의해 엑스 비보(ex vivo) 상에서 변형된 랫트의 골수 유래의 중간엽 줄기세포가 혈관내피세포로 분화함을 보여준다.In the following examples, it is shown that mesenchymal stem cells derived from bone marrow-derived cells transformed ex vivo by the compound of Chemical Formula 1, which is a CK inhibitor, differentiate into vascular endothelial cells.

따라서, 본 발명은 중간엽 줄기세포의 혈관내피세포로의 분화 유도를 위한 CK저해제의 용도, CK저해제를 중간엽 줄기세포에 처리하는 것을 포함하는 중간엽 줄기세포의 혈관내피세포로의 분화 유도 방법 및 CK저해제를 포함하는 중간엽 줄기세포의 혈관내피세포로의 분화 유도용 조성물을 제공한다.Accordingly, the present invention relates to a use of a CK inhibitor for inducing differentiation of mesenchymal stem cells into vascular endothelial cells, a method for inducing differentiation of mesenchymal stem cells into vascular endothelial cells, which comprises treating a mesenchymal stem cell with a CK inhibitor And a composition for inducing differentiation of mesenchymal stem cells into vascular endothelial cells including a CK inhibitor.

본 발명에 있어서, 중간엽 줄기세포의 혈관내피세포로의 분화 유도에 사용되는 CK 저해제의 종류는 특별히 제한되지 않는다. In the present invention, the kind of the CK inhibitor used for inducing differentiation of mesenchymal stem cells into vascular endothelial cells is not particularly limited.

한 구체예에서, CK 저해제는 화학식 1의 화합물일 수 있다.In one embodiment, the CK inhibitor may be a compound of formula (I).

[화학식 1][Chemical Formula 1]

Figure 112010060482106-pat00001
Figure 112010060482106-pat00001

상기 식에서,In this formula,

R1, R2, R3, R4, R5, R6 및 R7은 각각 독립적으로 H, C1 - 12알킬, C1 - 12알콕시, 하이드록시, 카르복시 또는 할로겐 원자이다.R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5, R 6 and R 7 are each independently H, C 1 - 12 is alkoxy, hydroxy, carboxy or halogen atom - 12 alkyl, C 1.

"알킬"은 일반적으로 명시된 수의 탄소원자 (예컨대, 1 내지 12개의 탄소원자)를 갖는 직쇄 및 분지형 포화 탄화수소 기를 의미한다. 알킬기의 예는 제한없이 메틸, 에틸, n-프로필, i-프로필, n-부틸, s-부틸, i-부틸, t-부틸, 펜트-1-일, 펜트-2-일, 펜트-3-일, 3-메틸부트-1-일, 3-메틸부트-2-일, 2-메틸부트-2-일, 2,2,2-트리메틸에트-1-일, n-헥실, n-헵틸 및 n-옥틸 등을 포함한다."Alkyl" means a straight and branched saturated hydrocarbon group generally having the indicated number of carbon atoms (e.g., 1 to 12 carbon atoms). Examples of alkyl groups include, but are not limited to, methyl, ethyl, n-propyl, i-propyl, n-butyl, s-butyl, i-butyl, t- butyl, pent- Methylbut-2-yl, 2,2,2-trimethylet-1-yl, n-hexyl, n-heptyl and n-octyl, and the like.

"알콕시"는 알킬-O-를 말하며, 여기에서 알킬은 상기 정의되어 있다. 알콕시 기의 예는 제한없이 메톡시, 에톡시, n-프로폭시, i-프로폭시, n-부톡시, s-부톡시, t-부톡시, n-펜톡시, s-펜톡시 등을 포함한다. 알콕시는 부착이 원자가 필요조건을 위반하지 않는다면 임의의 고리 원자에서 부모 기(parent group) 또는 기재(substrate)에 부착될 수 있다. 마찬가지로, 알콕시기는 부착이 원자가 요구조건을 위반하지 않는다면 하나 이상의 비수소 치환기를 포함할 수 있다."Alkoxy" refers to alkyl-O-, wherein alkyl is defined above. Examples of alkoxy groups include, without limitation, methoxy, ethoxy, n-propoxy, i-propoxy, n-butoxy, s-butoxy, t-butoxy, n-pentoxy, s- do. Alkoxy can be attached to a parent group or substrate at any ring atom provided that attachment does not violate the atomic requirement. Likewise, an alkoxy group may include one or more non-hydrogen substituents if the attachment does not violate the valence requirements.

한 구체예에서, R1, R2, R3, R4, R5, R6 및 R7은 각각 독립적으로 H, C1 - 4알킬 또는 할로겐 원자일 수 있다. In one embodiment, R 1 , R 2 , R 3 , R 4 , R 5, R 6 and R 7 are each independently H, C 1 - 4 alkyl or may be a halogen atom.

다른 구체예에서, R1, R2, R3, R4 및 R5는 각각 독립적으로 H 또는 할로겐 원자이고,In another embodiment, R 1 , R 2 , R 3 , R 4, and R 5 are each independently H or a halogen atom,

R6 및 R7은 각각 독립적으로 H 또는 C1 - 4알킬일 수 있다.R 6 and R 7 are each independently H or C 1 - 4 alkyl may be.

또 다른 구체예에서, R1, R2, R3 및 R4는 각각 독립적으로 H 또는 브롬이고, R5는 H이며, R6 및 R7은 각각 독립적으로 H 또는 메틸일 수 있다.In another embodiment, R 1 , R 2 , R 3 and R 4 are each independently H or bromine, R 5 is H, and R 6 and R 7 are each independently H or methyl.

또 다른 구체예에서, 상기 화학식 1의 화합물은 하기 화학식을 갖는 4,5,6,7-테트라브로모-N,N-디메틸-1H-벤조[d]이미다졸-2-아민일 수 있다. In another embodiment, the compound of formula 1 may be 4,5,6,7-tetrabromo-N, N-dimethyl-1H-benzo [d] imidazol-2-amine.

Figure 112010060482106-pat00002
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또한, 본 발명에 있어서 혈관내피세포로의 분화 유도를 위해 사용되는 중간엽 줄기세포의 종류 또한 특별히 제한되지 않는다. 본 발명에서 사용되는 중배엽 줄기세포는 그것이 어디로부터 유래한 것인지 관계없이 이용될 수 있다. 중간엽 줄기세포는 공지의 중간엽 줄기세포 공급원, 예를 들어 골수, 조직, 배아, 제대혈, 혈액 또는 체액으로부터 얻을 수 있다. 골수, 조직 등의 채취 대상인 동물은 포유동물일 수 있다. 상기 동물이 인간일 경우 골수, 조직 등은 본 발명의 조성물의 처리에 의해 혈관내피세포로의 분화가 유도된 중배엽 줄기세포를 세포치료제로서 투여하게 될 환자 자신의 것이나 타인 유래의 것일 수 있다. 이러한 공지의 중간엽 줄기세포 공급원으로부터 중간엽 줄기세포를 수득하는 방법에 대해서는 당업계에 잘 알려져 있다.In addition, in the present invention, the type of mesenchymal stem cells used for inducing differentiation into vascular endothelial cells is also not particularly limited. The mesenchymal stem cells used in the present invention can be used regardless of where it originated. Mesenchymal stem cells can be obtained from known sources of mesenchymal stem cells, such as bone marrow, tissues, embryos, umbilical cord blood, blood or body fluids. The animal to be harvested, such as bone marrow, tissue, etc., may be a mammal. When the animal is a human, the bone marrow, tissue, or the like may originate from a patient's own or other person to be administered as a cell treatment agent, a mesenchymal stem cell in which differentiation into vascular endothelial cells is induced by treatment with the composition of the present invention. Methods for obtaining mesenchymal stem cells from such known mesenchymal stem cell sources are well known in the art.

한편, 중간엽 줄기세포에 대해 CK 저해제를 처리하는 방법은 특별히 제한되지 않는다. 일정 시간 동안 CK 저해제와 중간엽 줄기세포를 접촉시켜 중간엽 줄기세포가 혈관내피세포로 분화 유도될 수 있기만 하면 된다. 한 구체예에서, CK 저해제의 처리는 중간엽 줄기세포를 CK 저해제를 포함하는 배지에서 배양함으로써 수행할 수 있다. On the other hand, the method of treating the CK inhibitor with mesenchymal stem cells is not particularly limited. It is sufficient that the mesenchymal stem cells can be induced to differentiate into vascular endothelial cells by contacting the mesenchymal stem cells with the CK inhibitor for a certain period of time. In one embodiment, treatment of the CK inhibitor may be performed by culturing the mesenchymal stem cells in a medium comprising a CK inhibitor.

중간엽 줄기세포에 처리되는 CK 저해제의 농도는 구체적인 CK 저해제의 종류나 중간엽 줄기세포에 처리되는 기간, 또는 혈관내피세포로의 분화 요구 정도 등에 따라 달라질 수 있을 것이다. 한 구체예에서, CK 저해제의 농도는 0.01 내지 100 μM의 범위에서 사용될 수 있다. The concentration of the CK inhibitor to be treated in the mesenchymal stem cells may vary depending on the type of the specific CK inhibitor, the period of treatment to the mesenchymal stem cells, or the degree of differentiation into vascular endothelial cells. In one embodiment, the concentration of the CK inhibitor may be used in the range of 0.01 to 100 [mu] M.

중간엽 줄기세포의 분화 유도에 일반적으로 요구되는 시간을 고려할 때, CK 저해제를 포함하는 배지에서의 배양은 5일 내지 15일 동안 수행될 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 중간엽 줄기세포에 대한 CK 저해제의 처리의 기간은 처리되는 화학식 1의 화합물의 종류 또는 농도에 따라 달라질 수 있을 것이다.Given the time generally required to induce differentiation of mesenchymal stem cells, culturing in a medium containing a CK inhibitor may be performed for 5 to 15 days, but is not limited thereto. The duration of treatment of the CK inhibitor with mesenchymal stem cells may vary depending on the type or concentration of the compound of formula (I) to be treated.

본 발명에 있어서 "혈관내피세포"는 중간엽 줄기세포로부터 분화 유도된 혈관내피세포 또는 혈관내피세포로의 분화 과정에 있는 세포를 모두 포함한다. 본 명세서에 있어서, "혈관내피세포", "혈관내피-유사 세포" 및 "내피-유사 세포"는 상호교환적으로 사용된다. 본 발명에 있어서, CK 저해제의 처리에 의해 중간엽 줄기세포로부터 분화 유도된 혈관내피세포는 혈관내피세포와 관련된 특이적 마커의 발현을 나타낸다. 본 발명의 방법에 따라 수득한 혈관내피세포는 이러한 특이적 마커의 발현이 중간엽 줄기세포에 비해 증가되어 있는 것일 수 있다. 상기 특이적 마커는 이에 제한되는 것은 아니나, CD34, eNOS, VCAM-1, VE-카데린 및 VEGF-R2으로 이루어진 군으로부터 선택되는 것일 수 있다. In the present invention, "vascular endothelial cells" include all the cells that undergo differentiation into vascular endothelial cells or vascular endothelial cells derived from differentiation from mesenchymal stem cells. As used herein, "vascular endothelial cells", "vascular endothelial-like cells" and "endothelial-like cells" are used interchangeably. In the present invention, vascular endothelial cells differentiated from mesenchymal stem cells by treatment with a CK inhibitor exhibit expression of a specific marker associated with vascular endothelial cells. The vascular endothelial cells obtained according to the method of the present invention may have increased expression of these specific markers as compared to mesenchymal stem cells. The specific markers may be selected from the group consisting of, but not limited to, CD34, eNOS, VCAM-1, VE-cadherin, and VEGF-R2.

본 발명은 또한 CK 저해제를 포함하는 중간엽 줄기세포의 혈관내피세포로의 분화 유도용 조성물을 제공한다. CK 저해제 및 화학식 1의 화합물의 구체예는 앞서 설명한 바와 같다. 상기 조성물은 중배엽 줄기세포의 배양시 일반적으로 사용되는 배지를 포함할 수 있다. 이에 제한되는 것은 아니나, 이러한 배지로는 예컨대, MEM-alpha (Minimum Essential Medium alpha), MSCGM(Mesenchymal Stem Cell Growth Medium), DMEM (Dulbecco's Modified Eagle's Medium) 등이 포함될 수 있다. 다르게는, CK 저해제를 포함하는 중간엽 줄기세포의 혈관내피세포로의 분화 유도용 조성물은 중간엽 줄기세포와는 별도로로 체내에 도입될 수도 있을 것이다. 즉, 중간엽 줄기세포의 투여 전이나 후, 또는 중간엽 줄기세포의 투여와 동시에 CK 저해제를 포함하는 조성물이 별도로 투여될 수도 있다. 이 경우 상기 조성물은 CK 저해제의 투여에 적합한 공지의 약제학적 담체를 포함할 수 있다. The present invention also provides a composition for inducing the differentiation of mesenchymal stem cells into a vascular endothelial cell comprising a CK inhibitor. Specific examples of the CK inhibitor and the compound of the formula (1) are as described above. The composition may include a medium generally used for culturing mesenchymal stem cells. Examples of such media include, but are not limited to, MEM-alpha (Minimum Essential Medium alpha), Mesenchymal Stem Cell Growth Medium (MSCGM), and Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM). Alternatively, a composition for inducing differentiation of mesenchymal stem cells into a vascular endothelial cell containing a CK inhibitor may be introduced into the body separately from mesenchymal stem cells. That is, a composition containing a CK inhibitor may be separately administered before or after administration of mesenchymal stem cells, or simultaneously with administration of mesenchymal stem cells. In this case, the composition may comprise a known pharmaceutical carrier suitable for administration of a CK inhibitor.

또한 본 발명은 상기 방법에 의해 중간엽 줄기세포로부터 분화 유도된 혈관내피세포를 포함하는 혈관질환 치료용 의약 조성물을 제공한다. 이러한 혈관질환 치료용 의약 조성물은 이제 제한되는 것은 아니나, 풍선확장술 등에 의한 혈관내피세포 손상 등의 치료를 위해 유용하게 사용될 수 있다. 상기 의약 조성물은 줄기세포의 이식을 위해 당업계에서 사용되고 있는 공지의 담체를 추가로 포함할 수 있다. 또한, 상기 혈관내피세포의 유효량은 1×104 내지 1×108 세포/㎏일 수 있다. 그러나, 이들의 용량은 환자의 체중, 연령, 성별, 병변의 정도에 따라 적의 증감될 수 있다. 본 발명에 따른 제제는 비경구 또는 국소투여에 의해 인체에 적용될 수 있다. 이러한 목적을 위해, 유효성분을 퉁상의 방법에 따라 약제학적으로 허용가능한 담체에 현탁시키거나 용해시키는데, 이 때 수용성 담체를 사용하는 것이 바람직하다.
The present invention also provides a pharmaceutical composition for treating a vascular disease comprising vascular endothelial cells differentiated from mesenchymal stem cells by the above method. The medicinal composition for treating vascular diseases is not limited but may be useful for treatment of vascular endothelial cell damage by balloon dilation or the like. The pharmaceutical composition may further include a known carrier used in the art for transplantation of stem cells. The effective amount of the vascular endothelial cells may be 1 x 10 4 to 1 x 10 8 cells / kg. However, their dose may be increased or decreased depending on the patient's weight, age, sex, and degree of lesion. The preparation according to the present invention can be applied to the human body by parenteral or topical administration. For this purpose, the active ingredient is suspended or dissolved in a pharmaceutically acceptable carrier according to the method of the invention, preferably using a water-soluble carrier.

CK 저해제로 처리된 중간엽 줄기세포는 혈관내피세포로 특이적으로 분화 유도되므로 이를 이용하면 풍선확장술 등에 의한 혈관내피세포 손상과 같은 혈관질환을 효과적으로 치료할 수 있게 된다.
Since the mesenchymal stem cells treated with the CK inhibitor are specifically induced to differentiate into vascular endothelial cells, they can effectively treat vascular diseases such as vascular endothelial cell damage by balloon dilation and the like.

도 1은 MSCs의 형태학적 마커 발현을 보여주는 면역세포화학법의 결과이다.
도 2은 화합물 #7의 처리에 의한 혈관내피세포로의 분화를 보여주는 샌드위치 ELISA의 결과를 보여준다.
도 3은 화합물에 의해 내피세포로 분화 유도된 세포에서 CD34, eNOS, VCAM-1, VE-카데린 및 VEGF-R2의 발현이 정상 MSCs와 비교하여 증가함을 보여주는 RT-PCR 분석 결과이다.
도 4는 내피세포 특이적 마커에 대한 면역세포화학분석 결과를 보여준다.
도 5 및 도 6은 에반 블루 염색을 통해 내피-유사세포의 재내피세포화를 보여준다.
도 7은 내피세포로 분화유도된 세포을 주입한 경우 신생혈관내막의 형성을 감소시킴을 보여주는 좌총경동맥의 형태학적 및 형태측정학적 분석 결과이다.
도 8은 내피세포로 분화유도된 세포가 MSCs에 비해 이동성이 낮음을 보여주는 세포 이동 분석 결과이다.
도 9는 내피-유사 세포의 부착성이 MSCs에 비해 낮으며, HUVECs과 유사함을 나타내는 세포 부착 시험 결과이다.
도 10은 내피-유사 세포가 HUVECs과 유사한 세포 스프레딩 특성을 나타냄을 보여주는 세포 스프레딩 분석 결과이다.
도 11은 풍선확장술 후 MSCs와 내피-유사 세포를 처리한 랫트에서의 면역조직화학적 분석 결과를 보여준다.
도 12는 풍선확장술 후 MSCs와 내피-유사 세포를 처리한 랫트에서의 경동맥의 혈관 이완 반응성을 분석한 결과를 보여준다.
Figure 1 shows the results of immunocytochemistry showing morphological marker expression of MSCs.
Figure 2 shows the results of a sandwich ELISA showing the differentiation into vascular endothelial cells by treatment of compound # 7.
FIG. 3 shows the results of RT-PCR analysis showing that the expression of CD34, eNOS, VCAM-1, VE-cadherin and VEGF-R2 is increased in comparison with normal MSCs in cells induced to differentiate into endothelial cells by the compound.
Figure 4 shows immunocytochemical analysis of endothelial cell-specific markers.
Figures 5 and 6 show re-endothelialization of endothelial-like cells through Evan Blue staining.
FIG. 7 is a morphometric and morphometric analysis result of the left common carotid artery showing that formation of endothelial cell differentiation-induced cells reduces neointimal formation.
FIG. 8 shows the result of cell migration analysis showing that cells induced to differentiate into endothelial cells are less mobile than MSCs.
Figure 9 shows the results of cell attachment tests showing that the adhesion of endothelium-like cells is lower than MSCs and similar to HUVECs.
Figure 10 is a cell spreading analysis showing that endothelium-like cells exhibit cell spreading properties similar to HUVECs.
FIG. 11 shows immunohistochemical analysis results in rats treated with MSCs and endothelial-like cells after balloon dilation.
FIG. 12 shows the results of analysis of vascular relaxation response of carotid arteries in rats treated with MSCs and endothelium-like cells after balloon dilation.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.

[[ 실시예Example ]]

실험 방법Experimental Method

1. One. MSCsMSCs 의 분리 및 배양Isolation and Culture

공여 랫트의 대퇴골과 경골로부터 MSCs를 분리하고 배양하였다. 골수-유래 MSCs를 4주령 Sprague-Dawley 수컷 랫트(약 100g)의 대퇴골과 경골로부터 얻고, 10% 우태아혈청 (FBS, Gibco BRL, Grand Island, NY, USA)과 1% 페니실린 및 스트렙토마이신 항생제 혼합물 (Gibco)이 보충된 Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM)-low glucose로 이루어진 10 ml의 MSC 배지에서 배양하였다. 퍼콜-분리된 골수의 경계면으로부터 수득한 단핵구 세포(mononuclear cells)를 2회 세척하고 10% FBS-DMEM 중에 재현탁한 다음, 플라스크에 1 x 106cells/100 cm2 로 플레이팅하였다. 5% CO2를 포함하는 습윤한 대기 하 37℃ 배양을 유지하였다. 72 시간 후, 비부착된 세포들은 버리고, 부착된 세포들을 인산완충식염수(PBS)로 2회 완전히 세척하였다. 새로운 완전 배지를 가하고, 10일 동안 매 3 또는 4일마다 교체해 주었다. MSCs를 추가적으로 정제하기 위해, Isolex Magnetic Cell Selection System (Epic atla, Beckman coulter)을 사용하였다. 자기장을 챔버에 처리하고, 남아있는 세포 현탁액으로부터 CD34+ 세포-비드 복합체를 자기적으로 분리하였다. CD34- 분획을 추가로 배양하였다. 0.25% 트립신 및 1 mM EDTA (Gibco)으로 37℃에서 5분간 인큐베이션한 후 세포들을 거두어 들이고, 1 x 105/100-cm2 로 플레이트에 재플레이팅한 후, 대략 10일 동안 다시 키웠다.
MSCs were isolated from the femur and tibia of donor rats and cultured. Bone marrow-derived MSCs were obtained from the femur and tibia of 4-week-old Sprague-Dawley male rats (approximately 100 g), mixed with 10% fetal bovine serum (FBS, Gibco BRL, Grand Island, NY, USA) and 1% penicillin and streptomycin antibiotic mixture (Gibco) supplemented with Dulbecco's modified Eagle's medium (DMEM) -low glucose. Peokol - it was plated washed twice mononuclear cells (mononuclear cells) obtained from the interface of the separated bone marrow and play a 1 x 10 6 cells / 100 cm 2 to cloudy, and then the flask reproduce the 10% FBS-DMEM. A wet atmosphere containing 5% CO 2 and maintained for 37 ℃ culture. After 72 hours, the unattached cells were discarded and the adherent cells were washed twice with phosphate buffered saline (PBS). A new complete medium was added and replaced every 3 or 4 days for 10 days. To further purify MSCs, the Isolex Magnetic Cell Selection System (Epic atla, Beckman coulter) was used. The magnetic field was processed into the chamber and the CD34 + cell-bead complex was magnetically separated from the remaining cell suspension. The CD34-fraction was further incubated. The cells were harvested after incubation at 37 ° C for 5 minutes with 0.25% trypsin and 1 mM EDTA (Gibco), and the cells were harvested, replated on plates at 1 × 10 5 /100-cm 2 and re-grown for approximately 10 days.

2. 2. MSCsMSCs 의 내피세포로의 분화 Of endothelial cells

MSCs를 내피-유사 세포로 분화를 유도하기 위해, MSCs를 60 mm 플레이트에 2 x 105 cells/ml로 씨딩하고, GSK-3β 저해제의 하나인 SB-216763 (Sigma-Aldrich) 또는 CK 저해제의 하나인 4,5,6,7-테트라브로모-N,N-디메틸-1H-벤조[d]이미다졸-2-아민(화합물 #7)을 소정의 농도로 처리하였다. SB-216763 또는 화합물 #7을 함유하는 배양 배지로 배지를 매 3일마다 교체하고, 16일까지 배양하였다.
The MSCs endothelial - to induce differentiation into similar cells, the MSCs in 60 mm plates seeded with 2 x 10 5 cells / ml, and a GSK-3β, one of the SB-216763 (Sigma-Aldrich) or CK inhibitors of inhibitors Tetrabromo-N, N-dimethyl-1H-benzo [d] imidazol-2-amine (Compound # 7) was treated to a predetermined concentration. The medium was replaced every 3 days with the culture medium containing SB-216763 or Compound # 7 and cultured until 16 days.

3. 3. SandwichSandwich ELISAELISA

포획 항체(capture antibody)를 각 웰의 바닥에 결합시키고, 플레이트를 4℃에서 밤새 인큐베이션하였다. 플레이트를 PBS (Gibco)로 2회 세척하고, 100 ㎕의 3% BSA (Sigma, St. Louis, MO, USA)/PBS100로 실온에서 2-3 시간 동안 처리하였다. 플레이트를 PBS로 2회 세척한 후, 세포 용해물을 각 웰에 가하고, 플레이트를 적어도 2시간 동안 습윤한 대기 하 실온에서 인큐베이션하였다. 0.02% Tween-20 (Sigma, St. Louis, MO, USA)를 함유한 PBS로 플레이트를 2회 세척하였다.. 탐지 항체(detector antibody)의 첨가 후, 플레이트를 습윤 대기 하 실온에서 2시간 동안 인큐베이션 한 후, 퍼옥세다아제가 컨쥬게이션 된 2차 항체를 가한 후 1시간 동안 37℃에서 인큐베이션하였다. 최종적으로, 기질로서 100 ㎕의 테트라메틸벤지딘(TMB, Sigma, St. Louis, MO, USA) 용액(Sigma)을 플레이트에 처리하고, 종결 완충액으로서 25 ㎕의 0.1 M H2SO4을 가하여 반응을 중지시킨 후, 즉시 ELISA 플레이트 리더기(Bio-Rad)로 450 nm에서의 흡광도를 측정하였다.
Capture antibody was bound to the bottom of each well and the plate was incubated overnight at 4 ° C. Plates were washed twice with PBS (Gibco) and treated with 100 [mu] l of 3% BSA (Sigma, St. Louis, MO, USA) / PBS100 for 2-3 hours at room temperature. After washing the plates twice with PBS, cell lysates were added to each well, and the plates were incubated at room temperature under a humidified atmosphere for at least 2 hours. The plates were washed twice with PBS containing 0.02% Tween-20 (Sigma, St. Louis, Mo., USA). After addition of the detector antibody, the plates were incubated for 2 hours at room temperature in a humidified atmosphere After incubation, peroxidase was added to the conjugated secondary antibody and incubated at 37 [deg.] C for 1 hour. Finally, 100 μl of tetramethylbenzidine (TMB, Sigma, St. Louis, MO, USA) solution (Sigma) was treated as a substrate and 25 μl of 0.1 MH 2 SO 4 was added as a final buffer to stop the reaction , And the absorbance at 450 nm was immediately measured with an ELISA plate reader (Bio-Rad).

4. 세포 이동 분석 4. Cell migration analysis

24-웰 플레이트에서 8-㎛ 포어를 갖는 콜라겐-처리된 폴리카보네이트 멤브레인을 이용하여 modified Boyden chamber assay를 수행함으로써 내피-유사 세포의 이동능을 시험하였다. Preconfluent 세포를 무혈청 DMEM에 3.0×105 cells/ml의 농도로 현탁시켰다. bFGF (50 ng/ml) 를 함유하거나 함유하지 않은 무혈청 DMEM (0.5 ml)를 아랫칸에 가하였다. 100 마이크로 리터의 세포 현탁액(최종: 30,000 cells/well)을 윗칸에 가한 후, 37℃에서 6시간 동안 인큐베이션하였다. 세포들을 고정하고 크리스탈 바이올렛으로 염색하였다. 필터를 검조하고 사진을 찍었다.
The ability of the endothelium-like cells to migrate was tested by performing a modified Boyden chamber assay using a collagen-treated polycarbonate membrane with 8-μm pores in a 24-well plate. Preconfluent cells were suspended in serum-free DMEM 3.0 × 10 5 cells / ml concentration of the. Serum free DMEM (0.5 ml) with or without bFGF (50 ng / ml) was added to the bottom chamber. 100 μl of cell suspension (final: 30,000 cells / well) was added to the upper chamber, followed by incubation at 37 ° C for 6 hours. The cells were fixed and stained with crystal violet. I filtered the filter and took a picture.

5. 세포 부착(5. Cell attachment cellcell adhesionadhesion )에 대한 분석)

세포를 트립신 처리(trypsinization)에 의해 수확하고, 10% FBS를 함유한 DMEM 중에서 1회 세척하여 트립신 활성을 중지시킨 후, 무혈청 DMEM으로 2회 세척하여 혈청 성분들을 제거하였다. 2 x 104 개의 살아있는 세포의 현탁액을 콜라겐 타입 I-코팅된 웰에 가한 다음 5% CO2 하 37℃에서 30분 동안 부착되도록 하였다. 세포 부착을 정량하기 위해, 플레이트를 PBS로 조심스럽게 3회 세척한 후, 위상차 현미경 하에서 4개의 분할 영역을 사진찍었다. 현미경하에서 헤모사이토미터(hemocytometer)를 이용하여 세포를 계수함에 의해 부착된 세포의 수를 추정하였다. 각 실험은 triplicate wells에서 수행하였으며, 3회 이상 반복하였다. 부착된 세포의 수는 씨딩된 세포의 수로부터 헹궈낸 세포의 수를 감함으로써 계산하였다.
Cells were harvested by trypsinization, washed once in DMEM containing 10% FBS to stop trypsin activity, and then washed twice with serum-free DMEM to remove serum components. A suspension of 2 x 10 4 live cells was added to the collagen type I-coated wells and allowed to attach for 30 minutes at 37 ° C under 5% CO 2 . To quantify cell attachment, the plates were carefully washed three times with PBS and then photographed in four sections under a phase contrast microscope. The number of cells attached was estimated by counting the cells under a microscope using a hemocytometer. Each experiment was performed in triplicate wells and repeated 3 times or more. The number of attached cells was calculated by subtracting the number of cells rinsed from the number of seeded cells.

6. 세포 6. Cells 스프레딩에On spreading 대한 분석( Analysis for AssayAssay forfor cellcell spreadingspreading ) )

상기 기술된 세포 부착 분석에 대해 제조한 것과 같이, 세포들을 콜라겐 타입 I-코팅된 24웰 세포 배양 디쉬에 가하여 30분 동안 세포 스프레딩을 하도록 하였다. 플레이트를 PBS로 3회 세척하고, 3% 포름알데하이드로 고정하고, 쿠마시 블루로 염색하고, 대조를 위해 탈색시킨(destained) 후, 위상차 현미경 하에서 6개의 분할 영역을 사진찍었다.
As prepared for the cell adhesion assay described above, the cells were added to a collagen type I-coated 24 well cell culture dish to allow cell spreading for 30 minutes. Plates were washed three times with PBS, fixed with 3% formaldehyde, stained with Coomassie blue, destained for control, and then photographed in six sections under a phase contrast microscope.

7. 7. RTRT -- PCRPCR 분석  analysis

다양한 유전자의 발현 수준은 역전사 중합효소 연쇄 반응(RT-PCR)에 의해 분석하였다. 전체 RNA를 UltraspectTM-II RNA system (Biotecx Laboratories Inc., Houston, TX, USA)을 이용하여 제조하고, 분리된 전체 RNA로부터 Avian Myeloblastosis virus (AMV) 역전사효소에 의해 단일가닥 cDNA를 합성하였다. 1㎕의 전체 RNA, 1X 역전사 완충액 (10 mM Tris-HCl, pH 9.0, 50 mM KCl, 0.1% Triton X-100), 1 mM 데옥시뉴클레오사이드 트리포스페이트(dNTPs), 0.5 유닛의 RNase 저해제, 0.5㎍의 oligo(dT)15, 및 15 유닛의 AMV 역전사효소를 함유하는 20 ㎕의 역전사 반응 혼합물을 42℃에서 15분간 인큐베이션하고, 99℃에서 5분 동안 가열한 다음, 4℃에서 5분 동안 인큐베이션하였다. 다양한 유전자의 서열에 기초하여 3' 및 5' 프라이머들을 이용하여 PCR을 35 사이클 동안 수행하였다. GAPDH (5'-CTCCCAACGTGTCTGTTGTG-3' 및 5'-TGAGCTTGACAAAGTGGTCG-3')를 내부 표준(internal standard)으로 사용하였다. 증폭 산물들의 신호 강도는 각각의 GAPDH 신호 강도에 대해 정상화되었다(normalized).Expression levels of various genes were analyzed by RT-PCR (RT-PCR). Total RNA was prepared using UltraspectTM-II RNA system (Biotecx Laboratories Inc., Houston, Tex., USA) and single strand cDNA was synthesized from the separated total RNA by Avian Myeloblastosis virus (AMV) reverse transcriptase. (10 mM Tris-HCl, pH 9.0, 50 mM KCl, 0.1% Triton X-100), 1 mM deoxynucleoside triphosphate (dNTPs), 0.5 units of RNase inhibitor, 20 μl of the reverse transcription reaction mixture containing 0.5 μg of oligo (dT) 15 and 15 units of AMV reverse transcriptase was incubated at 42 ° C. for 15 minutes, heated at 99 ° C. for 5 minutes and then incubated at 4 ° C. for 5 minutes Lt; / RTI > PCR was performed for 35 cycles using 3 ' and 5 ' primers based on the sequence of the various genes. GAPDH (5'-CTCCCAACGTGTCTGTTGTG-3 'and 5'-TGAGCTTGACAAAGTGGTCG-3') was used as an internal standard. The signal intensities of the amplification products were normalized for each GAPDH signal intensity.

Figure 112010060482106-pat00003
Figure 112010060482106-pat00003

8. 인 비트로 혈관신생( 8. In vitro angiogenesis InIn vitrovitro angiogenesisangiogenesis ) )

인 비트로 혈관신생 키트(Chemicon International Inc, Temecula, CA, USA)를 이용하여 제조자의 지시에 따라 모세혈관 형성 분석을 수행하였다. 50 마이크로리터의 겔 매트릭스 용액을 96웰의 각각의 웰에 가하고, 플레이트를 1시간 동안 37℃에서 인큐베이션하였다. 그런 다음, 세포를 트립신 처리하고, 5 x 103 개의 셀을 VEGF를 함유하거나 함유하지 않은 50 ㎕의 DMEM 중에 현탁하고, 이를 겔 매트릭스 상에 플레이팅한 후, 4시간 동안 인큐베이션하였다. 모세혈관 구조의 형성을 눈으로 계수하였다. 형성된 모세혈관의 퍼센테이지를 3개의 독립적인 실험에 기초하여 계산하였다.
Capillary angiogenesis assay was performed according to the manufacturer's instructions using an in vitro angiogenesis kit (Chemicon International Inc, Temecula, CA, USA). 50 microliters of the gel matrix solution was added to each well of 96 wells and the plate was incubated at 37 for 1 hour. The cells were then trypsinized and 5 x 10 3 cells were suspended in 50 μl of DMEM with or without VEGF, plated on a gel matrix, and incubated for 4 hours. The formation of the capillary structure was counted by eye. Percentage of formed capillaries was calculated based on three independent experiments.

9. 9. 트립판Trip plate 블루blue 염색 후의 세포 계수  Cell count after staining

세포를 PBS 중에서 세척하였다. 그런 다음, 0.5 ml의 트립판 블루, 0.3 ml의 PBS, 및 0.2 ml의 세포를 혼합함으로써 용액을 제조하였다. 5 내지 15분 후, 소량의 트립판 블루-세포 현탁액을 헤마토사이토미터의 양 챔버로 옮겼다. 헤마토사이토미터의 1 mm 센터 스퀘어와 4개의 1 mm 코너 스퀘어 내의 모든 염색 및 미염색된 세포들을 계수하였다.
Cells were washed in PBS. The solution was then prepared by mixing 0.5 ml of Trypan blue, 0.3 ml of PBS, and 0.2 ml of cells. After 5 to 15 minutes, a small amount of trypan blue-cell suspension was transferred to both chambers of the hematocytometer. All dyed and undigested cells within a 1 mm center square and four 1 mm corner squares of a hematocytometer were counted.

10. 면역세포화학 10. Immune cell chemistry

세포들을 4-웰 플라스틱 디쉬(Nalge Nunc, Rochester, NY, USA) 상에서 키웠다. 인큐베이션 후, 세포들을 PBS로 2회 세척한 다음 4% 파라포름알데하이드를 함유하는 0.5 ml PBS로 30분 동안 실온에서 고정하였다. 세포들을 다시 PBS로 세척하고, 0.2% 트리톤을 함유한 PBS 중에서 30분 동안 침투화시켰다. 그런 다음, 세포들을 10% 염소 혈청을 함유한 PBS 중에서 블로킹하고 1차 항체와 함께 1시간 동안 인큐베이션하였다. 세포들을 다시 PBS로 10분 동안 3회 세척하고, FITC-컨쥬게이트된 2차 항체와 함께 1시간 동안 인큐베이션하였다. 면역형광 현미경(Olympus, Melville, NY, USA) 하에서 세포들의 사진을 찍었다. 반사광 형광 현미경 하에서 여기 필터(excitation filter)를 이용하여 모든 이미지를 찍었으며, 이를 MetaMorph software version 4.6 (Universal Imaging Corporation Ltd., Marlow, UK)를 구비한 컴퓨터로 옮겼다.
Cells were grown on a 4-well plastic dish (Nalge Nunc, Rochester, NY, USA). After incubation, the cells were washed twice with PBS and fixed in 0.5 ml PBS containing 4% paraformaldehyde for 30 minutes at room temperature. Cells were washed again with PBS and infiltrated in PBS containing 0.2% Triton for 30 minutes. Cells were then blocked in PBS containing 10% goat serum and incubated with primary antibody for 1 hour. The cells were again washed 3 times for 10 minutes with PBS and incubated with the FITC-conjugated secondary antibody for 1 hour. Cells were photographed under an immunofluorescence microscope (Olympus, Melville, NY, USA). All images were taken under a reflected light fluorescence microscope using an excitation filter and transferred to a computer equipped with MetaMorph software version 4.6 (Universal Imaging Corporation Ltd., Marlow, UK).

11. 혈관 손상 및 세포 주입 11. Vascular injury and cell infusion

6주령 수컷 Sprague-Dawley 랫트(약 250 g)를 balloon injury를 겪게 했다. 모든 동물 실험은 연세대학교 동물보호위원회(Yonsei University Animal Care Committee)에 의해 승인된 프로토콜에 따라 수행되었다. 2Fr Forgaty 동맥 색전제거술 카테터(Edwards Lifesciences, Irvine, CA, USA)를 랫트의 좌총경동맥(left common carotid artery) 내로 삽입하고 0.3 ml의 식염수로 3회 부풀렸다. GFP-레이블된 내피-유사 세포 또는 MSCs (3x106 cells/animal)를 balloon-injure를 받은 랫트에 정맥 주사하였다.
Six-week-old male Sprague-Dawley rats (approximately 250 g) underwent balloon injury. All animal experiments were performed according to protocols approved by the Yonsei University Animal Care Committee. 2Fr Forgaty arterial embolization catheter (Edwards Lifesciences, Irvine, CA, USA) was inserted into the left common carotid artery of the rat and infused with 0.3 ml of saline three times. GFP-labeled endothelial-like cells or MSCs (3x10 6 cells / animal) were intravenously injected into the balloon-injured rats.

12. 12. 에반Evan 블루blue 염색 및 형태학적 분석  Dyeing and morphological analysis

5% 에반 블루 염료(Sigma, St. Louis, MO, USA)를 랫트의 희생 60분 전에 대퇴정맥에 주사하고 내피세포가 제거된 영역과 회복된 영역을 분석하였다. 얻어진 총경동맥을 10% 포르말린으로 고정하고, 종횡으로 파라핀 절단하고, 헤마토실린 및 에오신으로 염색하였다. 내막 두께의 형태학적 분석은 광학현미경법으로 종으로 절단된 동맥 절편 상에서 수행되었으며, 이는 에반 블루 염료를 이용한 내피의 온전함의 총 형태학적 분석을 수행하기 위해 각각의 혈관이 종적인 형태로 내피가 열려있을 것이 요구되는 것에 일치한다. 종적인 Longitudinal histological sections obtained from the 20-mm길이의 손상된 동맥으로부터 얻고 탄성 조직 trichrome 염색으로 염색된 종적인 조직 절편을 디지털화 보드에 프로젝팅하고, 상기 언급한 컴퓨터화된 스케칭 프로그램의 사용 기술을 갖고 있으며 치료 계획에 대해서는 모르는 기술자가 내막(intima)과 중막(media)의 영역을 측정하였다. 동맥 벽의 본연의 중막의 두께는 가변적이었으며, 이는 부분적으로 개개의 SD 랫트 총경동맥의 치수(지름)을 반영하는 것이다. 따라서, 중막의 두께는 신생내막의 두꺼워짐(neointimal thickening)의 범위를 인덱싱하기 위해 사용되었으며, 따라서 I/M 비율로서 언급된다. 각각의 동맥 샘플의 평균 둘레는 2.3 mm였으며, 이는 형태학적 심사를 위해 500-㎛ 간격으로 2개의 종적 절단을 허용한다. I/M 비율은 이 두 개의 절편으로부터 측정된 평균값으로서 계산되었다.
5% Evan blue dye (Sigma, St. Louis, Mo., USA) was injected into the femoral vein 60 minutes prior to the sacrifice of the rats and the area of the endothelial cells removed and the area recovered were analyzed. The obtained total carotid artery was fixed with 10% formalin, paraffin-cut in longitudinal and lateral directions, and stained with hematocylin and eosin. Morphometric analysis of intimal thickness was performed on cut artery sections cut by light microscopy. This was done to analyze the total morphology of endothelial integrity using Evan blue dye. It is consistent with what is required. Longitudinal longitudinal histological sections obtained from a 20-mm long damaged artery and stained with elastic tissue trichrome were projected onto a digitizing board and used with the techniques described above for the computerized sketching program The technicians who did not know about the treatment plan measured the areas of intima and media. The thickness of the intimal layer of the arterial wall was variable, partially reflecting the dimensions (diameter) of the individual SD rat total carotid artery. Thus, the thickness of the media was used to index the extent of neointimal thickening of the neointima, and is therefore referred to as the I / M ratio. The average perimeter of each arterial sample was 2.3 mm, which allowed for two longitudinal cuts at 500-μm intervals for morphological examination. The I / M ratio was calculated as the mean value measured from these two sections.

13. 면역조직화학 13. Immunohistochemistry

동맥 절편(두께 3 ㎛)을 랫트 CD31 (santa cruze biotechnology inc.)에 대한 1차 항체와 함께 인큐베이션한 후 FITC-컨쥬게이트된 2차 항체와 함께 인큐베이션하였다. 항-CD31로의 면역조직화학적 염색 후 내피세포화를 형태학적으로 평가하였다. 재내피세포화를 내강면(luminal surface)에 대한 CD31 양성 세포에 의해 커버되는 표면의 비율로서 계산하였다.
The arterial slice (3 탆 thick) was incubated with the primary antibody against rat CD31 (santa cruze biotechnology inc.) And incubated with the FITC-conjugated secondary antibody. Endothelialization after immunohistochemical staining with anti-CD31 was morphologically evaluated. Re-endothelialization was calculated as the ratio of the surface covered by CD31 positive cells to the luminal surface.

14. 대동맥 환 준비 및 혈관 확장 반응성(14. Aortic Ring Preparation and Vasodilation Reactivity AorticAortic ringring preparationpreparation andand vasodilatorvasodilator responsiveness)  responsiveness)

실험 당일, 펜토바비톤 소듐(50 mg/kg of body weight)을 복강 내 주사하여 동물을 안락사시켰다. 총경동맥을 잘라내고, 100% O2가 폭기된 HEPES-Tyrode 용액 (mM: 10 Glucose, 10 HEPES, 134 NaCl, 5.6 KCl, 1 MgCl2, 2.5 CaCl2) 중에 두었다. 동맥은 환 절편(약 3mm 길이)으로 준비하였다. 양안 현미경 하에서 지방과 외막을 기계적으로 제거하였다. 온도-조절된 3 ml organ bath 내에서 각각의 동맥환을 2개의 평행한 스테인레스 스틸 훅 사이에 수평적으로 고정하였다. 하나의 훅은 고정시킨 반면, 나머지 하나는 힘 변환기(force transducer) (UFER, Medical Kishimoto, Kyoto, Japan)에 연결하여 등척성수축(isometric contraction)을 측정하였다. 100% O2가 계속적으로 폭기된 HEPES-Tyrode 용액 중에서 37℃에서 30분 동안 equilibration한 후, 환 절편을 최상 안정력(optimal resting force), 10 mN(70 mM 고 K+ HEPES-Tyrode 용액(K+ substitution for Na+)에 의해 생긴 최대 힘으로 밝혀짐)을 부과함으로써 수동적으로 늘렸다. 안정적인 반응을 얻을 때까지 동맥환을 70 mM 고 K+ HEPES-Tyrode 용액으로 반복적으로 수축시켰다. 준최대 수축(submaximal contraction)이 50mM 고 K+ HEPES-Tyrode (50K) 용액에 의해 얻어졌다. 내피-의존적 혈관이완(vasorelaxation)은 누적적인 아세틸콜린(A2661, Sigma; 10-8~10-4M)의 첨가에 의해 유도되었다.
On the day of the experiment, the animals were euthanized by intraperitoneal injection of pentobarbital sodium (50 mg / kg body weight). Cut the common carotid artery, HEPES-Tyrode solution aerated with a 100% O 2: placed in (mM 10 Glucose, 10 HEPES, 134 NaCl, 5.6 KCl, 1 MgCl 2, 2.5 CaCl 2). Arteries were prepared with ring segments (approximately 3 mm long). The fat and outer membrane were mechanically removed under a binocular microscope. Each arterial ring was horizontally fixed between two parallel stainless steel hooks in a temperature-controlled 3 ml organ bath. One hook was fixed while the other was connected to a force transducer (UFER, Medical Kishimoto, Kyoto, Japan) to measure isometric contraction. After incubation at 37 ° C for 30 min in 100% O 2 -aerated HEPES-Tyrode solution, the sections were incubated with 10 mM (70 mM high K + HEPES-Tyrode solution (K + substitution for Na + ). Arterial rings were repeatedly shrunk with 70 mM high K + HEPES-Tyrode solution until a stable response was obtained. Submaximal contraction was obtained with a 50 mM high K + HEPES-Tyrode (50K) solution. Endothelium-dependent vasorelaxation was induced by the addition of cumulative acetylcholine (A2661, Sigma; 10 -8 to 10 -4 M).

15. 산화질소 생성 분석 15. Nitric oxide production analysis

산화질소 생성 분석은 Dean J et al의 방법에 따라 수행되었다. 요약하면, 각각의 세포 타입(HUVECs, MSCs, G-MSCs)을 적당한 배지에 준비해 준다. 그런 다음 세포들을 따뜻한 PBS로 3회 세척하고, 아세틸콜린 (5 μM) 페놀 레드-프리 DMEM에 의해 60분 동안 자극시켰다. 새로운 튜브로 옮기고 NO 생성 분석을 하기 전에 배지를 모으고, 1분 동안 2000 xg로 회전시켰다. 그런 다음, NO 방출의 DAN 분석 및 형광분석에 대한 프로토콜 지시를 따랐다. Nitric oxide production analysis was performed according to the method of Dean J et al. In summary, prepare each cell type (HUVECs, MSCs, G-MSCs) in a suitable medium. Cells were then washed three times with warm PBS and stimulated with acetylcholine (5 [mu] M) phenol red-free DMEM for 60 min. The medium was transferred to a new tube and prior to NO production assay, and spun at 2000 xg for 1 minute. Then, the protocol instructions for DAN analysis and fluorescence analysis of NO emission were followed.

16. 통계학적 분석 16. Statistical analysis

결과들은 평균±S.E.M.로 나타내었다. Student's t-test를 이용하여 비교하였다. p-value가 0.05 미만일 때 상관관계가 통계학적으로 유의한 것으로 고려하였다.
Results are expressed as mean ± SEM. Student's t-test. The correlation was considered statistically significant when the p-value was less than 0.05.

실험결과Experiment result

1. One. MSCsMSCs 의 분리 및 형태학적 Separation and morphology 마커의Marker 특성화 Characterization

MSCs는 배양 플레이트 상의 그들의 우선적 부착에 기초하여 조혈모세포와 혼합되어 있는 배지로부터 우선 분리되었다. MSCs는 반복된 계대를 통해 섬유아세포적인 형태를 유지하였으며, 그들의 정체성(identity)은 면역세포화학법에 의해 확인되었다. 배양된 MSCs는 CD71, CD90, CD105, CD106, 및 ICAM를 나타내었다. 그들은 도 1에서 볼 수 있는 바와 같이 조혈모세포의 마커인 CD34에 대해서는 음성이었다.
MSCs were first separated from media mixed with hematopoietic stem cells based on their preferential attachment on culture plates. MSCs retained fibroblastic morphology through repeated passages and their identity was confirmed by immunocytochemistry. The cultured MSCs showed CD71, CD90, CD105, CD106, and ICAM. They were negative for CD34, a marker of hematopoietic stem cells, as can be seen in Fig.

2. 2. MSCsMSCs 의 내피세포로의 분화에 대한 GSK-3β 저해제Of GSK-3beta inhibitor against endothelial cell differentiation Wow CKCK 저해제의 효과 Effect of inhibitor

우리는 MSCs의 다양한 세포 유형으로의 분화에 대한 단백질 키나아제 저해제의 효과에 대해 시험하였으며, GSK-3β 저해제와 CK 저해제가 MSCs를 내피-유사 세포가 되도록 유도함을 확인하였다. 또한, GSK-3β 저해제(SB-216763)와 CK 저해제(화합물 #7)가 다른 세포 계열로의 분화를 유도함 없이 내피세포 분화를 유도하는 것으로 나타났다. MSC 의 내피세포로의 분화에 대한 이들 화합물들의 유도성 활성을 측정하기 위해 샌드위치 ELISA 분석을 수행하였다. 도 2은 화합물 #7의 처리에 의한 혈관내피세포로의 분화를 보여주는 샌드위치 ELISA의 결과이다. 혈관내피세포 인자인 CD31의 발현량을 평가하였을 때 줄기세포 정상군에 비하여 SB216763 투여시와 유사하게 발현이 증가하였음을 알 수 있었다. We tested the effects of protein kinase inhibitors on the differentiation of MSCs into various cell types and confirmed that GSK-3β inhibitors and CK inhibitors induce MSCs to be endothelial-like cells. In addition, it was shown that the GSK-3? Inhibitor (SB-216763) and the CK inhibitor (compound # 7) induce endothelial cell differentiation without inducing differentiation into different cell lineages. Sandwich ELISA assays were performed to determine the inducible activity of these compounds on the differentiation of MSCs into endothelial cells. Figure 2 shows the results of a sandwich ELISA showing the differentiation into vascular endothelial cells by treatment with compound # 7. When the expression level of CD31, a vascular endothelial cell factor, was evaluated, it was found that the expression was increased similarly to that of SB216763 when compared with the stem cell normal group.

우리는 SB-216763와 화합물 #7이 투여량- 및 시간-의존적 방식 모두에서 CD31의 발현에 있어서 유사한 증가 및 가장 큰 증가로 유도됨을 발견하였다. 또한, SB-216763와 화합물 #7은 이들 실험적 농도 하에서 유의한 세포 독성을 나타내지 않았다(데이터 미도시).
We found that SB-216763 and compound # 7 were induced with similar increases and greatest increases in expression of CD31 in both dose- and time-dependent manner. In addition, SB-216763 and compound # 7 did not show significant cytotoxicity under these experimental concentrations (data not shown).

3. GSK-3β 저해제3. GSK-3 beta inhibitor Wow CKCK 저해제에 의해 유도된  Induced by inhibitors MSCsMSCs 의 내피세포로의 분화 Of endothelial cells

일차적으로 GSK-3β 저해제와 CK 저해제에 의해 유도된 내피-유사세포를 위상차 현미경 하에서 형태학에 근거하여 분석하고 특징화하였으며, 자갈돌 모양의 형태로 내피-유사세포를 확인하였다. MSCs의 내피세포 분화에 대한 SB-216763에 의한 GSK-3β 저해 효과를 확인하기 위해, 우리는 MSC와 내피세포-특이적 마커 모두의 발현 수준에서의 변화를 SB-216763-처리된 MSCs에서 조사하였다. 우선, 우리는 CD31 발현이 증가되었음에도 불구하고, SB-216763의 존재하에서 16일 동안 배양된 MSCs의 세포 형태가 유의하게 변화하지 않았음을 관찰하였다. SB-216763는 MSCs에서 시간 의존적이고 유의한 방식으로 MSC-특이적 마커인 CD71 mRNA의 발현 수준을 감소시켰다. 우리는 추가로 이러한 효과를 면역세포화학적 염색에 의해 확인하였다. SB-216763-처리된 MSCs에서 또다른 MSC-특이적 마커인 CD90의 형광 강도가 시간-의존적 방식으로 점차 감소하였으며, CD31 단백질 수준이 증가하였으나, 대조군 MSCs 에서는 아무런 변화도 관찰되지 않았다. 그러므로, 우리는 GSK-3β 저해제-처리된 MSCs (G-MSCs)가 내피세포와 유사한 표현형을 갖는 새로운 세포 형태임을 확인하였다.
Primarily induced by GSK-3? Inhibitors and CK inhibitors Endothelium-like cells were analyzed and characterized based on their morphology under a phase contrast microscope, and endothelial-like cells were identified in the form of gravelly stones. To confirm the GSK-3? Inhibition effect of SB-216763 on endothelial cell differentiation of MSCs, we examined changes in the expression levels of both MSC and endothelial cell-specific markers in SB-216763-treated MSCs . First, we observed that despite the increased expression of CD31, the cell morphology of MSCs cultured for 16 days in the presence of SB-216763 was not significantly changed. SB-216763 reduced the expression level of CD71 mRNA, an MSC-specific marker, in a time-dependent and significant manner in MSCs. We further confirmed these effects by immunocytochemical staining. The fluorescence intensity of another MSC-specific marker, CD90, in SB-216763-treated MSCs was gradually decreased in a time-dependent manner and CD31 protein levels were increased, but no change was observed in control MSCs. Therefore, we have confirmed that GSK-3? Inhibitor-treated MSCs (G-MSCs) are new cell types with a phenotype similar to endothelial cells.

4. 내피세포 특이적 4. Endothelial cell specific 마커의Marker 발현의  Expression RTRT -- PCRPCR 분석 analysis

이들 MSCs가 SB-216763에 대해 반응하여 분화할 수 있는지 추가로 확인하기 위하여, 내피세포 특이적 마커들에서의 변화를 RT-PCR에 의해 분석하였다. 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, SB-216763의 존재 하에서 16일 동안 배양한 후, CD34, eNOS, VCAM-1, VE-카데린 및 VEGF-R2의 발현이 정상 MSCs와 비교하여 증가함을 확인하였다. 이러한 결과는 SB-216763에 의한 GSK-3β 저해가 MSCs의 내피세포로의 분화를 효과적으로 유도함을 보여준다.
To further confirm that these MSCs could differentiate in response to SB-216763, changes in endothelial cell specific markers were analyzed by RT-PCR. As can be seen in FIG. 3, the expression of CD34, eNOS, VCAM-1, VE-cadherin and VEGF-R2 was found to increase in comparison with normal MSCs after 16 days of culture in the presence of SB-216763 Respectively. These results show that GSK-3? Inhibition by SB-216763 effectively induces the differentiation of MSCs into endothelial cells.

5. 내피세포 5. Endothelial cells 마커에On the marker 대한 면역세포화학 분석 Immunocytochemical analysis

GSK-3β 저해제의 존재하에서 16일 동안 배양한 후, 면역세포화학적 염색을 위해, MSC와 G-MSC를 Vascular Cell Adhesion Molecule-1(VCAM-1), Vascular Endothelial Growth Factor-Receptor2(VEGF-R2)에 대해 염색하였다. 도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, G-MSC의 단층이 VACM-1과 VEGF-R2에 대해 양성적으로 염색되었다.
MSC and G-MSC were treated with Vascular Cell Adhesion Molecule-1 (VCAM-1) and Vascular Endothelial Growth Factor-Receptor 2 (VEGF-R2) for immunocytochemical staining after incubation for 16 days in the presence of GSK- Lt; / RTI > As can be seen in Fig. 4, the monolayer of G-MSC was positively stained for VACM-1 and VEGF-R2.

6. 내피-유사 세포에 의한 모세혈관-유사 구조의 형성 6. Formation of capillary-like structures by endothelial-like cells

분화된 MSCs가 내피세포와 같이 기능할 수 있는지를 추가로 확인하기 위해, 우리는 인비트로 혈관신생 분석을 이용하여 VEGF의 존재 및 부재 하에서 반고체 배지 상에서 이들 세포가 모세혈관을 형성하는 능력을 조사하였다. 4시간 후 미분화된 MSCs를 조사하였을 때는 모세혈관이 거의 보이지 않았으며, 대부분의 세포들은 VEGF의 부재 하에서 둥근 모양으로 존재했다. 그러나, 미분화된 MSCs가 VEGF 자극 하에서는 많은 수의 모세혈관구조를 형성하였다. 흥미롭게도, 전-분화된(pre-differentiated) MSCs에서는 모세혈관-유사 세포들의 수가 VEGF의 존재 및 부재시 각각 85% 및 75%까지 많이 향상되었다. 이들 결과는 MSCs의 GSK-3β 저해제-유도된 분화로부터 얻어진 내피-유사 세포가 혈관신생적이며 내피세포적 특성을 갖고 있음을 증명한다(데이터 미도시)
To further confirm that differentiated MSCs could function as endothelial cells, we investigated the ability of these cells to form capillary vessels on semi-solid medium in the presence and absence of VEGF using an angiogenesis assay . When the undifferentiated MSCs were irradiated 4 hours later, almost no capillaries were observed, and most of the cells were rounded in the absence of VEGF. However, undifferentiated MSCs formed a large number of capillary structures under VEGF stimulation. Interestingly, in pre-differentiated MSCs, the number of capillary-like cells was significantly increased by 85% and 75%, respectively, in the presence and absence of VEGF. These results demonstrate that endothelial-like cells obtained from GSK-3? Inhibitor-induced differentiation of MSCs have angiogenic and endothelial properties (data not shown)

7. 내피-유사세포에 의한 증진된 7. Enhanced by endothelial-like cells 재내피세포화Re-endothelialization

재내피세포화에 대한 내피-유사세포의 효과를 평가하기 위하여, 우리는 손상과 세포 주입 후 21일까지 지정된 시점에서 에반 블루 염색으로 평면측정적 분석(planimetric analysis)을 수행하였다. 에반 블루 염료를 손상 5일 및 14일 후 비내피세포화된 영역을 염색하기 위해 투여하였다. 도 5 및 도 6은 에반 블루 염색을 통해 내피-유사세포의 재내피세포화를 보여준다. 음성 대조군인, BI CCA(총경동맥)은 손상 후 21일째에 백색을 나타내었다. 비내피세포화된 병변은 청색을 나타낸 반면, 재내피화된 영역은 백색을 나타냈다. ~60%의 신생혈관내막의 형성(neointimal formation)이 루멘 영역에서 관찰되었다. 에반 블루 염색의 결과는 손상 4일 후 신생혈관내막의 형성이 MSCs가 주입된 랫트 대조군에 비해 내피-유사 세포가 주입된 랫트에서 유의하게 감소하였음을 보여주며, 이는 내피세포 정상에서의 증가가 내피-유사 세포가 주입된 랫트에서의 신생혈관내막 형성에서의 유의한 감소와 연관되어 있음을 나타낸다. 살아있지 않은 내피만이 오직 에반 블루 염료로 염색되었다. 더 큰, 염색되지 않은, 재내피화 영역이 내피-유사 세포가 주입된 랫트에서 5일째에 관찰되었다. 유사한 미염색된 영역이 14일째에 MSCs가 주입된 대조군 랫트에서 관찰되었다. 에반 블루 염색은 미분화된 MSCs가 주입된 대조군 랫트와 비교하여 내피-유사 세포가 주입된 랫트에서의 신속한 재내피화를 보여준다. 유의한 차이가 손상 5일 이후에 관찰되었으며; 내피-유사 세포가 주입된 랫트에서 재내피화에 있어서의 ~40%의 증가가 관찰되었다.
To assess the effect of endothelium-like cells on re-endothelialization, we performed planimetric analysis with damage and evan blue staining at designated time points up to 21 days after cell injection. Evan blue dye was administered to stain non-endothelialized areas at 5 and 14 days after injury. Figures 5 and 6 show re-endothelialization of endothelial-like cells through Evan Blue staining. The negative control, BI CCA (total carotid artery), was white on day 21 after injury. Non-endothelialized lesions showed blue color, while re-endothelialized areas showed white color. ~ 60% of neointimal formation was observed in the lumen area. The results of Evan Blue staining showed that the formation of neointima after 4 days of injury showed a significant decrease in endothelial-like cell-injected rats compared to the MSCs-injected rat control, - is associated with a significant decrease in neovascular endothelialization in pseudocyte-injected rats. Only non-living nappies were stained with only Evan blue dye. A larger, unstained, re-endothelialized area was observed at day 5 in the rat injected with endothelium-like cells. A similar undyed area was observed in control rats injected with MSCs at day 14. Evan blue staining showed rapid re-endothelialization in endothelial-like cell-injected rats compared to control rats injected with undifferentiated MSCs. Significant differences were observed after 5 days of injury; An ~ 40% increase in re-endothelialization was observed in endothelial-like cell-injected rats.

8. 8. 신생혈관내막Neovascular endothelial membrane 형성의 저해 및  Inhibition of formation and 형태측정학적Morphometrical 분석  analysis

좌총경동맥의 형태학적 및 형태측정학적 분석(Morphological and morphometric analyses)이 풍선확장술 및 내피-유사세포 또는 MSCs로의 처리 후 21일째에 수행되었다. 각각의 경동맥은 그의 반대쪽 미손상 동맥 및 원위 동측 미손상 영역과 비교되었다. 풍선확장술 후 21일째, 면역조직학 연구가 수행되었다. 도 7은 내피세포로 분화유도된 세포을 주입한 경우 신생혈관내막의 형성을 감소시킴을 보여주는 좌총경동맥의 형태학적 및 형태측정학적 분석 결과이다. IEL(internal elastic laminar)에 의해 둘러싸인 루멘 영역이 내피-유사 세포로 처리된 랫트와 비교하여 MSC로 처리된 랫트에서 유의하게 감소하였으며, 이는 내피-유사 세포로의 처리가 재협착증에서의 루멘의 협소화(luminal narrowing)의 주요한 결정요소인 유해한 내측 리모델링(inward remodeling)을 강력하게 감소시키는 것을 나타낸다.
Morphological and morphometric analyzes of the left common carotid artery were performed on day 21 after balloon dilatation and treatment with endothelium-like cells or MSCs. Each carotid artery was compared with the uninvolved artery on the opposite side and the uninjured area on the distal side. On day 21 after balloon dilatation, immunohistochemical studies were performed. FIG. 7 is a morphometric and morphometric analysis result of the left common carotid artery showing that formation of endothelial cell differentiation-induced cells reduces neointimal formation. The luminal area surrounded by IEL (internal elastic laminar) was significantly reduced in MSC treated rats as compared to rats treated with endothelial-like cells, indicating that treatment with endothelial-like cells resulted in a narrowing of the lumen in restenosis which is a major determinant of luminal narrowing, is significantly reduced.

9. 세포 이동 분석9. Cell migration analysis

MSCs는 G-MSCs에 비해 콜라겐 코팅막 상에서 더 큰 이동성을 나타냈다. G-MSCs는 이동된 세포 수가 HUVECs과 유사한 것으로 나타났다. 데이터는 웰 당 2x104 cells의 이동된 세포의 수로서 표현하였으며, 이미지는 3회 임의로 사진을 찍었다. 계산된 세포 수의 평균이 사용되었다. 도 8은 내피세포로 분화유도된 세포가 MSCs에 비해 이동성이 낮음을 보여주는 세포 이동 분석 결과이다.
MSCs showed greater mobility on collagen-coated membranes than G-MSCs. The number of migrated cells in G-MSCs was similar to that of HUVECs. Data were expressed as the number of transferred cells at 2 x 10 4 cells per well, and images were randomly photographed three times. The average number of cells calculated was used. FIG. 8 shows the result of cell migration analysis showing that cells induced to differentiate into endothelial cells are less mobile than MSCs.

10. 세포 부착 시험10. Cell adhesion test

GSK-3β 저해제는 콜라겐 코팅된 배양 디쉬 상에서의 세포 부착성을 저해하였다. GSK-3β 저해제는 β-카테닌의 발현을 감소시키는 것으로 나타났다. type I 카데린 (N- 및 E-카데린)의 세포질 도메인은 β-카테닌에 결합한다. 이는 내피-유사 세포의 부착성이 MSCs에 비해 낮으며, HUVECs과 유사함을 나타낸다. 도 9에서 볼 수 있는 바와 같이, G-MSCs는 HUVECs과 유사한 부착 특성을 나타낸다. MSCs는 가장 큰 인비트로 부착성을 나타냈다.
GSK-3? Inhibitors inhibited cell adhesion on collagen-coated culture dishes. GSK-3? Inhibitors have been shown to reduce the expression of? -Catenin. The cytoplasmic domains of type I cadherins (N- and E-cadherin) bind to beta -catenin. This indicates that the adhesion of endothelial-like cells is lower than that of MSCs and is similar to HUVECs. As can be seen in FIG. 9, G-MSCs exhibit adhesion properties similar to HUVECs. MSCs showed the greatest adherence to invert.

11. 세포 11. Cells 스프레딩Spreading 분석 analysis

세포 핵 주변의 바랜 자색의 영역은 counting criteria였다. 도 10에서 볼 수 있는 바와 같이, 세포 스프레딩을 비교하면, MSCs가 콜라겐 코팅된 24웰 배양 디쉬 상에서 가장 큰 스프레딩 특성을 나타냈으며, G-MSCs는 HUVECs과 거의 동일한 % spread cells의 특성을 나타냈다. .
The fuzzy area around the cell nucleus was counting criteria. As can be seen in FIG. 10, MSCs exhibited the greatest spreading characteristics on collagen coated 24 well culture dishes, and G-MSCs exhibited nearly the same% spread cells as HUVECs . .

12. 12. 풍선확장술Balloon expansion 후 경동맥의 면역조직화학적 평가 Immunohistochemical evaluation of posterior carotid artery

내피세포가 제거된 모델에서의 주입된 세포의 관여를 명확히 하기 위해, GFP-레이블된 세포에서 내피세포-특이적 마커의 공동발현을 조사하였다. 도 11에서 볼 수 있는 바와 같이, CD31에 대해 면역 염색된 파라핀-포매된 절편과 전체-마운트된 검체는 재내피세포화된 영역에서 1-세포층의 내피의 생성을 보여주었다. CD31에 대한 총경동맥의 전체-마운트된 면역염색결과는 내피-유사 세포가 주입된 랫트가 MSCs가 주입된 랫트에서보다 재내피세포화된 영역에서 보다 많은 GFP-양성세포가 존재함을 나타내었다. 풍선확장술을 받지 않은 정상 동맥에서는 GFP-양성세포는 확인되지 않았다. 우리는 대부분의 GFP-양성 세포가 동맥의 신생혈관내막 영역에 위치함을 확인하였다.
To clarify the involvement of injected cells in models with endothelial cell depletion, the co-expression of endothelium-specific markers in GFP-labeled cells was examined. As can be seen in Fig. 11, paraffin-embedded sections immunostained against CD31 and the whole-mounted specimen showed the formation of the endothelial layer of the 1-cell layer in the re-endothelialized area. Immunostaining of total carotid artery to CD31 resulted in the presence of more GFP-positive cells in re-endothelialized areas than in MSCs-injected rats injected with endothelium-like cells. GFP-positive cells were not identified in normal arteries without balloon dilatation. We have found that most GFP-positive cells are located in the neovascular endothelial area of the artery.

13.경동맥의 혈관 이완 반응성 13. Vasodilatory response of carotid artery

경동맥의 내피세포-의존적 혈관이완을 평가하기 위하여, 정상군(도 12A), 혈관확장술을 받은 군(도 12B), 그리고 혈관확장술 후 GSK-3β 저해제의 존재(도 12C) 또는 부재(도 12D)하에서 MSCs를 처리받은 군에서 ACh-유도된 혈관이완을 조사하였다. 50K-유도된 수축이 안정적이었으며, Ach을 투여량-의존적 방식으로 첨가하였다. 모든 군에서 Ach는 투여량-의존적으로 혈관이완을 유도하였으며, 최대 이완은 10-4M의 ACh에서 관찰되었다. ACh-유도된 최대 혈관이완은 정상 경동맥에서 43.21±4.2% (n=5)였으며, 이는 50K-유도된 수축에 대한 역이완에 의해 계산되었다. 그러나, 풍선확장술을 받은 경동맥에서는, ACh-유도된 혈관이완이 유의하게 감소하였다 (28.69±2.09%, n=6). 혈관확장술 후 MSC-처리된 경동맥에서는 풍선확장술을 받은 군과 비교할만한 변화는 없었다(27.09±4.07%, n=5). 대조적으로 GSK-3β저해제의 존재 하에서 MSC-처리된 경동맥에서는 ACh-유도된 혈관이완이 그의 부재시에 비해 큰폭으로 증가되었으며(41.92±2.85%, n=5), 정상 경동맥에서 관찰된 Ach-유도된 혈관이완과 유사하였다.
To evaluate the endothelium-dependent vascular relaxation of the carotid artery, the presence (Fig. 12C) or absence (Fig. 12D) of the GSK-3β inhibitor after the angioplasty was compared with the normal group (Fig. 12A), the angioplasty group ACh-induced vasorelaxation in MSCs treated group. The 50K-induced contraction was stable and Ach was added in a dose-dependent manner. In all groups, Ach induced dose-dependent vasorelaxation and maximum relaxation was observed at 10 -4 M ACh. ACh-induced maximal vascular relaxation was 43.21 ± 4.2% (n = 5) in the normal carotid artery, which was calculated by inverse relaxation of 50K-induced contractions. However, in carotid arteries under balloon dilation, ACh-induced vascular relaxation was significantly reduced (28.69 ± 2.09%, n = 6). There was no significant change (27.09 ± 4.07%, n = 5) in the MSC-treated carotid artery after angioplasty compared with the balloon dilatation group. In contrast, in MSC-treated carotid arteries in the presence of GSK-3β inhibitors, ACh-induced vascular relaxation was significantly increased (41.92 ± 2.85%, n = 5) Similar to vascular relaxation.

Claims (16)

4,5,6,7-테트라브로모-N,N-디메틸-1H-벤조[d]이미다졸-2-아민을 중간엽 줄기세포에 처리하는 것을 포함하는 중간엽 줄기세포의 혈관내피세포로의 분화 유도 방법.
Mesenchymal stem cell endothelial cells comprising treating 4,5,6,7-tetrabromo-N, N-dimethyl-1H-benzo [d] imidazol- Lt; / RTI >
삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 중간엽 줄기세포는 골수, 조직, 배아, 제대혈, 혈액 또는 체액으로부터 얻은 것인 중간엽 줄기세포의 혈관내피세포로의 분화 유도 방법.
The method according to claim 1,
Wherein said mesenchymal stem cells are obtained from bone marrow, tissue, embryo, umbilical cord blood, blood or body fluids, and inducing differentiation of mesenchymal stem cells into vascular endothelial cells.
제1항에 있어서,
4,5,6,7-테트라브로모-N,N-디메틸-1H-벤조[d]이미다졸-2-아민의 처리는 중간엽 줄기세포를 4,5,6,7-테트라브로모-N,N-디메틸-1H-벤조[d]이미다졸-2-아민을 포함하는 배지에서 배양함으로써 수행되는 것인 중간엽 줄기세포의 혈관내피세포로의 분화 유도 방법.
The method according to claim 1,
Treatment of 4,5,6,7-tetrabromo-N, N-dimethyl-1H- benzo [d] imidazol-2-amine allows mesenchymal stem cells to be treated with 4,5,6,7-tetrabromo- N, N-dimethyl-1H-benzo [d] imidazol-2-amine in the medium.
제7항에 있어서,
배양은 5일 내지 15일 동안 수행되는 것인 중간엽 줄기세포의 혈관내피세포로의 분화 유도 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the culturing is carried out for 5 to 15 days. The method for inducing differentiation of mesenchymal stem cells into vascular endothelial cells.
제1항에 있어서,
혈관내피세포는 CD34, eNOS, VCAM-1, VE-카데린 또는 VEGF-R2의 발현이 줄기세포에 비해 증가되어 있는 것인 중간엽 줄기세포의 혈관내피세포로의 분화 유도 방법.
The method according to claim 1,
A method for inducing differentiation of mesenchymal stem cells into vascular endothelial cells, wherein the vascular endothelial cells have increased expression of CD34, eNOS, VCAM-1, VE-cadherin or VEGF-R2 compared to stem cells.
4,5,6,7-테트라브로모-N,N-디메틸-1H-벤조[d]이미다졸-2-아민을 포함하는 중간엽 줄기세포의 혈관내피세포로의 분화 유도용 조성물.
A composition for inducing differentiation of mesenchymal stem cells into vascular endothelial cells comprising 4,5,6,7-tetrabromo-N, N-dimethyl-1H-benzo [d] imidazol-2-amine.
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