KR101459814B1 - Undifferentiated mesenchymal stem cells with higher self-renewal and osteogenic potential and method for preparing the same - Google Patents

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KR101459814B1 KR1020110125229A KR20110125229A KR101459814B1 KR 101459814 B1 KR101459814 B1 KR 101459814B1 KR 1020110125229 A KR1020110125229 A KR 1020110125229A KR 20110125229 A KR20110125229 A KR 20110125229A KR 101459814 B1 KR101459814 B1 KR 101459814B1
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Abstract

본 발명은 가속화된 세포 증식능 및 자가재생능과 증가된 골세포분화능을 가지는 미분화된 중간엽 줄기세포 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 인간 제대혈 혈청을 함유하는 배지에서 배양하여 분리한 중간엽 줄기세포 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 인간 제대혈 혈청 및 골형성 유도물질을 유효성분으로 포함하는 중간엽 줄기세포를 골세포로 분화시키기 위한 골분화 유도용 조성물 및 이를 이용한 골분화 유도 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 가속화된 세포 증식능 및 자가재생능과 증가된 골세포분화능을 가지는 미분화된 중간엽 줄기세포를 포함하는 골대사성 질환 치료용 조성물에 관한 것이다.The present invention relates to an undifferentiated mesenchymal stem cell having an accelerated cell proliferative potency, autotophoresis ability and increased osteocyte differentiation ability, and a method for producing the same. More specifically, the present invention relates to a mesenchymal stem cell cultured in a culture medium containing human umbilical cord blood serum To mesenchymal stem cells and a method for producing the same. The present invention also relates to a composition for inducing bone differentiation for differentiating mesenchymal stem cells containing human umbilical cord blood serum and bone formation inducer into an osteocyte and a method for inducing bone differentiation using the same. The present invention also relates to a composition for the treatment of bone metabolic diseases including undifferentiated mesenchymal stem cells having accelerated cell proliferation and self-renewal ability and increased osteoclast differentiation ability.

Description

증가된 자가재생능 및 골세포분화능을 가지는 미분화된 중간엽 줄기세포 및 이의 제조방법 {Undifferentiated mesenchymal stem cells with higher self-renewal and osteogenic potential and method for preparing the same}[0001] The present invention relates to an undifferentiated mesenchymal stem cell having increased self-renewal ability and osteoclast differentiation ability, and a method for preparing the same,

본 발명은 증가된 자가재생능과 증가된 골세포분화능을 가지는 미분화된 중간엽 줄기세포 및 그의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 인간 제대혈 혈청을 함유하는 배지에서 배양하여 분리한 중간엽 줄기세포 및 이의 제조방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 인간 제대혈 혈청 및 골형성 유도물질을 유효성분으로 포함하는 중간엽 줄기세포를 골세포로 분화시키기 위한 골분화 유도용 조성물 및 이를 이용한 골분화 유도 방법에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 가속화된 세포 증식능 및 자가재생능과 증가된 골세포분화능을 가지는 미분화된 중간엽 줄기세포를 포함하는 골대사성 질환 치료용 조성물에 관한 것이다.
The present invention relates to an undifferentiated mesenchymal stem cell having increased self-renewal ability and increased osteocyte differentiation ability, and more particularly, to a mesenchymal stem cell obtained by culturing in a medium containing human umbilical cord blood serum, Cells and a method for producing the same. The present invention also relates to a composition for inducing bone differentiation for differentiating mesenchymal stem cells containing human umbilical cord blood serum and bone formation inducer into an osteocyte and a method for inducing bone differentiation using the same. The present invention also relates to a composition for the treatment of bone metabolic diseases including undifferentiated mesenchymal stem cells having accelerated cell proliferation and self-renewal ability and increased osteoclast differentiation ability.

인간 중간엽줄기세포(human mesenchymal stem cell, MSC)는 비조혈성, 점착성을 가지는 성체줄기세포로, 배아줄기세포에 일반적으로 문제가 되는 암 (cancer)화나 윤리적인 문제에서 자유로울뿐 아니라 지방세포, 골아세포, 연골세포, 심장세포, 근육세포 및 신경세포 등 다양한 세포로의 분화가 가능하다고 보고되고 있다.Human mesenchymal stem cells (MSCs) are non-invasive, sticky adult stem cells that are free from cancer and ethical problems that are generally a problem in embryonic stem cells, It is possible to differentiate into various cells such as cells, cartilage cells, cardiac cells, muscle cells and neurons.

중간엽줄기세포는 공통된 세포표면표현형을 보이는데, 즉 CD90 (Thy-1), CD 166 (SB10/ALCAM), CD73 (SH3), CD105 (SH2, endoglin) 등에 대한 양성을 보이는 반면, 조혈세포의 표식자인 CD45, HLA-DR 또는 B7에 대해서는 음성을 나타낸다. 이러한 공통점을 가진 반면 중간엽줄기세포는 형태, 성장, 분화능에서 상당한 정도의 이질성이 관찰되었다. 중간엽줄기세포의 증식 및 분화를 조절하는 신호에 대한 연구는 여전히 계속되는 반면, 한편으로는 체외 증식된 중간엽줄기세포는 심혈관계, 신경계, 근-골격계에서 손상받은 조직의 재생을 위하여 다양한 세포치료제의 시도에 사용되어 왔다. 뿐만 아니라, 동종면역반응을 감소시키거나, 조혈세포이식을 용이하게 하는 데에, 이식편대숙주질환을 억제하는 목적으로도 사용되어 왔다. 임상에서의 시도가 증가됨에 따라 임상응용을 위하여 체외배양된 중간엽줄기세포의 안정성 및 기능성의 적정화에 관심이 모아지고 있다.The mesenchymal stem cells have a common cell surface phenotype and are positive for CD90 (Thy-1), CD166 (SB10 / ALCAM), CD73 (SH3), CD105 (SH2, endoglin) CD45, HLA-DR or B7. While these commonalities are common, mesenchymal stem cells have observed a considerable degree of heterogeneity in morphology, growth, and differentiation potential. On the other hand, in vitro proliferated mesenchymal stem cells have been used for various cellular therapy for the regeneration of damaged tissues in cardiovascular, nervous, and musculoskeletal systems, while the research on signals regulating the proliferation and differentiation of mesenchymal stem cells is still ongoing. Has been used in the attempt of. In addition, it has been used for the purpose of reducing graft-versus-host disease or inhibiting graft-versus-host disease in facilitating hematopoietic cell transplantation. As clinical trials have increased, there has been a growing interest in optimizing the stability and functionality of in vitro cultured mesenchymal stem cells for clinical applications.

전통적으로, 중간엽줄기세포의 분류 및 배양법은 우혈청 (fetal bovine serum, FBS)를 상용해 왔다. 그러나 FBS는 아르튀스 반응과 같은 면역반응, 환자에게서 일어날 수 이종항원에 대한 반응 등과 같은 부적절한 반응 등을 야기시킬 수 있기 때문에, 안정성에 대한 사안이 제기되어 왔다. 그리고 FBS 또는 동물혈청은 미생물감염, 바이러스나 세균감염, 광우병을 일으키는 프리온 질병에 걸릴 위험성이 상대적으로 높다. 따라서 FBS를 적절하고 안정하게 대체할 수 있으면서 중간엽줄기세포를 동일하게 지지해줄 수 있는 대체배양배지를 규명하는 일이 진행되고 있으며 이미 규명된 많은 혈청인자나 자가 또는 동종의 인간유래혈청에서 배양된 중간엽줄기세포에 대한 조사가 이루어지고 있다.
Traditionally, the classification and culture of mesenchymal stem cells has been using fetal bovine serum (FBS). However, safety issues have been raised since FBS can cause immune reactions such as Arthus' reaction, inappropriate reactions such as reactions to heterologous antigens occurring in patients, and the like. And FBS or animal serum have a relatively high risk of prion diseases that cause microbial infections, viral or bacterial infections, or mad cow disease. Therefore, an alternative culture medium capable of supporting the mesenchymal stem cells in an appropriate and stable manner while being able to adequately and stably replace the FBS is being developed, and it has been proposed that cultured medium containing many of the already identified serum or human or allogeneic human- Studies on mesenchymal stem cells have been conducted.

이에, 본 발명자들은 FBS를 적절하고 안정하게 대체할 수 있으면서 중간엽줄기세포를 동일하게 지지해줄 수 있는 대체배양배지를 개발하고자 노력한 결과, 인간 제대혈에서 유래된 혈청(umbilical cord blood serum, CBS)에서 자란 중간엽줄기세포가 높은 자가재생능과 증가된 골분화능과 같은 독특한 특성을 보임을 확인함으로써 본 발명을 완성하게 되었다.
Therefore, the present inventors have attempted to develop an alternative culture medium capable of appropriately and stably replacing FBS and equally supporting mesenchymal stem cells. As a result, it has been found that the umbilical cord blood serum (CBS) The present inventors have completed the present invention by confirming that the mesenchymal stem cells grown are unique characteristics such as high self-renewal ability and increased bone differentiation ability.

본 발명의 하나의 목적은, Oct4 발현능을 가지고; 증진된 세포 증식능 및 자가재생능을 가지고; 오스테오폰틴(osteopontin), 오스테오칼신(osteocalcin) 및 ALP(alkaline phosphatase) 의 발현능을 가지고; 및 네스틴(nestin) 발현능을 가지는 미분화된 중간엽 줄기세포를 제공하는 것이다.One object of the present invention is to provide a compound having the ability to express Oct4; Has enhanced cell proliferation and self-renewal ability; Have the ability to express osteopontin, osteocalcin and ALP (alkaline phosphatase); And nestin-expressing ability of the undifferentiated mesenchymal stem cells.

본 발명의 다른 목적은, 중간엽 줄기세포를 인간 제대혈 혈청을 함유하는 배지에서 배양하는 단계를 포함하는, 상기 중간엽 줄기세포의 제조 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for producing the mesenchymal stem cells, which comprises culturing the mesenchymal stem cells in a culture medium containing human umbilical cord blood serum.

본 발명의 다른 목적은, 중간엽 줄기세포를 인간 제대혈 혈청 및 골형성 유도물질을 포함하는 배지에서 배양하는 것을 포함하는, 중간엽 줄기세포를 골세포로 분화유도하는 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a method for inducing differentiation of mesenchymal stem cells into osteocytes, which comprises culturing mesenchymal stem cells in a culture medium containing human umbilical blood serum and bone formation inducing substance.

본 발명의 다른 목적은, 인간 제대혈 혈청 및 골형성 유도물질을 유효성분으로 포함하는, 중간엽 줄기세포를 골세포로 분화시키기 위한 골분화 유도용 조성물을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a composition for inducing bone differentiation for differentiating mesenchymal stem cells into osteocytes, which comprises human umbilical cord blood serum and an osteogenesis inducer as an effective ingredient.

본 발명의 다른 목적은, 상기 중간엽 줄기세포를 포함하는 골대사성 질환 치료용 조성물을 제공하는 것이다.
Another object of the present invention is to provide a composition for treating bone metabolic diseases comprising the mesenchymal stem cells.

하나의 양태로서, 본 발명은 다음과 같은 특성을 나타내는 미분화된 중간엽 줄기세포에 관한 것이다 :In one embodiment, the present invention relates to undifferentiated mesenchymal stem cells that exhibit the following characteristics:

(a) Oct4 발현능을 가짐;(a) has the ability to express Oct4;

(b) 증진된 세포 증식능 및 자가재생능을 가짐;(b) has enhanced cellular proliferative and self-renewing ability;

(c) 오스테오폰틴(osteopontin), 오스테오칼신(osteocalcin) 및 ALP(alkaline phosphatase) 의 발현능을 가짐; 및(c) has the ability to express osteopontin, osteocalcin and ALP (alkaline phosphatase); And

(d) 네스틴(nestin) 발현능을 가짐.
(d) nestin-expressing ability.

본 발명의 미분화된 중간엽 줄기세포가 발현하는 것으로 밝혀진 Oct4는 원래는 배아 줄기세포(embryonic stem cell)에서 발현되는 전사인자(transcription factor)로서, 세포의 분화를 방지하는 역할을 담당하고, 세포의 자연적인 분화가 시작되면 사라지는 것으로, 전분화능인 배아 줄기세포에 특이적인 마커로 알려져 있다 (Donovan, P. J., Nature Genet., 29:246, 2001; Pesce, M. and Scholer, H. R., Stem Cells, 19:271, 2001). 그러므로, 본 발명의 중간엽 줄기세포가 전분화능인 배아 줄기세포의 마커인 Oct4를 발현한다는 상기 결과는 본 발명에 따른 미분화된 중간엽 줄기세포가 일반적인 중간엽 줄기세포와는 달리 보다 발생학적 초기상태의 유전자 상태를 가짐을 입증하는 것이다.Oct4, which has been shown to express undifferentiated mesenchymal stem cells of the present invention, is a transcription factor originally expressed in embryonic stem cells, and plays a role in preventing cell differentiation, It is known as a marker specific for embryonic stem cells that are capable of differentiating into differentiation at the onset of natural differentiation (Donovan, PJ, Nature Genet., 29: 246, 2001; Pesce, M. and Scholer, HR, Stem Cells, 19 : 271, 2001). Therefore, the present inventive mesenchymal stem cells express Oct4 which is a marker of embryonic stem cell that is capable of differentiating. The result shows that the undifferentiated mesenchymal stem cells according to the present invention are more likely to develop embryonic stem cells Of the genetic status.

또한, 본 발명의 미분화된 중간엽 줄기세포는 증진된 세포 증식능 및 자가재생능을 가진다. 본 발명의 미분화된 중간엽 줄기세포는 기존에 알려진 CBP(cord blood plasma)나 FBS에서 증식된 중간엽 줄기세포에 비하여 더 짧은 배가시간을 보이면서 증식하며(도 1A 및 1B), 이와 같은 증가된 세포증식은 10번의 계대배양 동안 계속 유지되고 있었다 (도 1C). 이와 같이 가속화된 중간엽 줄기세포 증식은 높은 BrdU 유입에서 나타났듯이, 증가된 세포주기활성과 연관되어 있으며, 세포주기 조절인자인 사이클린 D2(cyclin D2)의 발현양이 높은 것과 연관된다(도 2A 및 도 2B).In addition, the undifferentiated mesenchymal stem cells of the present invention have enhanced cell proliferation and self-renewal ability. The undifferentiated mesenchymal stem cell of the present invention proliferates with a shorter divalent time (Figs. 1A and 1B) than that of mesenchymal stem cells proliferated in CBP (cord blood plasma) or FBS (Fig. 1A and 1B) Proliferation was maintained during 10 passages (Figure 1C). This accelerated mesenchymal stem cell proliferation is associated with increased cell cycle activity, as demonstrated by high BrdU entry, and is associated with a high expression of cyclin D2, the cell cycle regulator (Fig. 2A And FIG. 2B).

본 발명의 미분화된 중간엽 줄기세포가 발현하는 것으로 밝혀진 오스테오폰틴(osteopontin), 오스테오칼신(osteocalcin) 및 ALP(alkaline phosphatase) 유전자는 원래 골세포에 특이적인 분화 마커로 알려져 있다. 그러므로, 본 발명의 중간엽 줄기세포가 분화 전에 이미 오스테오폰틴(osteopontin), 오스테오칼신(osteocalcin) 및 ALP(alkaline phosphatase)을 발현한다는 상기 결과는, 본 발명에 따른 미분화된 중간엽 줄기세포가 일반적인 중간엽 줄기세포와는 달리 계통-특이적 유전자의 발현을 적극적으로 수용하며 특히 골분화로 감작되어 있음을 입증하는 것이다. 이와 관련하여, 본 발명의 미분화된 중간엽 줄기세포는 성장기에서 높은 오스테오칼신(osteocalcin) 프로모터 활성을 나타냈는데, 이는 본 발명의 중간엽 줄기세포가 이미 골분화로 감작되어 있어서 기저상태와 전사촉진된 오스테오칼신(osteocalcin) 프로모터 활성이 증가된 것으로 볼 수 있다(도 4).The osteopontin, osteocalcin and ALP (alkaline phosphatase) genes, which are found to express the undifferentiated mesenchymal stem cells of the present invention, are known to be originally differentiation markers specific to bone cells. Therefore, the result that the mesenchymal stem cells of the present invention already express osteopontin, osteocalcin and ALP (alkaline phosphatase) before differentiation suggests that the undifferentiated mesenchymal stem cells according to the present invention exhibit an intermediate Unlike lobular stem cells, which actively accepts gene-specific gene expression and is particularly sensitized by bone differentiation. In this regard, the undifferentiated mesenchymal stem cells of the present invention exhibited high osteocalcin promoter activity at the growing stage because the mesenchymal stem cells of the present invention were already sensitized to bone differentiation and thus the basal state and transcription promoted osteocalcin it can be seen that the osteocalcin promoter activity is increased (Fig. 4).

또한, 본 발명의 미분화된 중간엽 줄기세포가 발현하는 것으로 밝혀진 네스틴(nestin) 유전자는 원래 신경세포에 특이적인 분화 마커로 알려져 있다. 그러므로, 본 발명의 중간엽 줄기세포가 분화 전에 이미 네스틴(nestin)을 발현한다는 상기 결과는, 본 발명에 따른 미분화된 중간엽 줄기세포가 일반적인 중간엽 줄기세포와는 달리 계통-특이적 유전자의 발현을 적극적으로 수용하며 특히 신경세포 분화로 감작되어 있음을 입증하는 것이다 (도 5A 및 5B).In addition, the nestin gene, which has been found to express the undifferentiated mesenchymal stem cells of the present invention, is originally known as a neural cell-specific differentiation marker. Therefore, the result that the mesenchymal stem cell of the present invention expresses imestin (nestin) before differentiation indicates that the undifferentiated mesenchymal stem cells according to the present invention are different from the mesenchymal stem cells (Fig. 5A and 5B). ≪ / RTI >

또한, 본 발명의 미분화된 중간엽 줄기세포는 20% 이상의 CFU-F(colony forming unit-fibroblast) 집락 형성능을 가짐을 특징으로 한다 (도 2C). 중간엽 줄기세포는 집락(colony)을 형성하면서 섬유아세포와 유사한 특징을 보이므로 이를 CFU-F(colony forming unit-fibroblastic)라고 명하며 CFU-F는 단일 중간엽 줄기세포로부터 증식하여 콜로니를 이루는 것으로 증명되었다.In addition, the undifferentiated mesenchymal stem cells of the present invention are characterized by having a colony forming unit-fibroblast (CFU-F) colony forming ability of 20% or more (FIG. 2C). Since mesenchymal stem cells are similar to fibroblasts while forming colonies, they are called CFU-F (colony forming unit-fibroblastic) and CFU-F is a colony formed from a single mesenchymal stem cell Proved.

또한, 본 발명의 미분화된 중간엽 줄기세포는 β-카테닌 또는 YAP(yes-associated protein) 발현량이 증진된 것을 특징으로 한다 (도 7B). β-카테닌의 발현은 지방세포로의 분화를 억제하는 동시에 골세포분화능을 증강시키는 것으로 알려져 있으며, TAZ 관련 전사활성인자이면서 14-3-3에 결합하는 yes-관련단백질인 YAP 역시 골세포 분화능과 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 그러므로, 본 발명의 중간엽 줄기세포가 β-카테닌 또는 YAP 를 높게 발현한다는 상기 결과는, 본 발명에 따른 미분화된 중간엽 줄기세포가 일반적인 중간엽 줄기세포와는 달리 계통-특이적 유전자의 발현을 적극적으로 수용하며 특히 골세포 분화로 감작되어 있음을 입증하는 것이다.In addition, the undifferentiated mesenchymal stem cells of the present invention are characterized in that β-catenin or a yes-associated protein (YAP) expression level is enhanced (FIG. 7B). It is known that β-catenin expression inhibits differentiation into adipocytes and enhances osteoclast differentiation, and YAP, a yeast-related protein that binds to TAZ-related transcription factor and also binds to 14-3-3, . Therefore, the above-mentioned result that the mesenchymal stem cells of the present invention highly express beta -catenin or YAP, indicates that the undifferentiated mesenchymal stem cells according to the present invention exhibit a gene-specific gene expression unlike ordinary mesenchymal stem cells And that it is sensitized by osteoclast differentiation.

또한, 본 발명의 미분화된 중간엽 줄기세포는 혈소판 유래 성장인자(platelet-derived growth factor, PDGF) 및 표피 성장인자(epidermal growth factor, EGF)의 수용체가 높은 인산화를 보임을 특징으로 한다(도 7A). 혈소판-유래 성장인자 (PDGF) 와 표피성장인자 (EGF)의 수용체는 중간엽 줄기세포에서 발현되고 있으며, 이 두 성장인자는 중간엽 줄기세포의 성장 및 분화에 영향을 준다고 알려져 있다. 본 발명에 따른 미분화된 중간엽 줄기세포는 일반적인 중간엽 줄기세포와는 달리 PDGF 와 EGF 수용체가 높은 인산화를 보임을 특징으로 한다.
In addition, the undifferentiated mesenchymal stem cells of the present invention are characterized in that the receptors of platelet-derived growth factor (PDGF) and epidermal growth factor (EGF) exhibit high phosphorylation (FIG. 7A ). Platelet-derived growth factor (PDGF) and epidermal growth factor (EGF) receptors are expressed in mesenchymal stem cells, and these two growth factors are known to affect the growth and differentiation of mesenchymal stem cells. The undifferentiated mesenchymal stem cells according to the present invention are characterized by high phosphorylation of PDGF and EGF receptor, unlike general mesenchymal stem cells.

또 하나의 양태로서, 본 발명은 중간엽 줄기세포를 인간 제대혈 혈청을 함유하는 배지에서 배양하는 단계를 포함하는, 상기 중간엽 줄기세포의 제조 방법을 제공하는 것이다.In another aspect, the present invention provides a method for producing mesenchymal stem cells, comprising culturing mesenchymal stem cells in a culture medium containing human umbilical cord blood serum.

본 발명에서, 상기 인간 제대혈 혈청을 함유하는 배지는 다음 중 어느 하나의 특징을 추가로 포함할 수 있다:In the present invention, the medium containing the human umbilical cord blood serum may further include any one of the following features:

(a) 40℃ 내지 60℃에서 가열처리한 인간 제대혈 혈청을 함유하는 배지;(a) a medium containing human umbilical cord blood serum heat-treated at 40 占 폚 to 60 占 폚;

(b) 탄소흡착한 인간 제대혈 혈청을 함유하는 배지; 및(b) a medium containing carbon-adsorbed human umbilical cord blood serum; And

(c) 분자량 10 KD 이상의 인간 제대혈 혈청 분획을 함유하는 배지.
(c) A medium containing a human umbilical cord blood serum fraction having a molecular weight of 10 KD or more.

본 발명에서 사용하는 인간 제대혈 혈청은 각개인별 또는 여러 다중 공여자의 혈청을 풀링(pooling)한 경우를 포함한다. 이러한 인간 제대혈 혈청은 바람직하게는 총 배지 조성물의 5 내지 15% 함량으로 함유되는 것이 좋으나, 이에 제한되는 것은 아니고 당업자가 적절하게 변경하여 사용할 수 있다.The human umbilical cord blood serum used in the present invention includes a case where the serum of each individual or multiple donors is pooled. Such human umbilical cord blood serum is preferably contained in an amount of 5 to 15% of the total culture medium composition, but is not limited thereto and may be appropriately modified by those skilled in the art.

본 발명자들은 개인의 제대혈을 풀링(pooling) 했을 때 유사한 효과가 있는지 확인함과 동시에, 이들 풀링(pooling) 된 제대혈청을 열처리 (heat inactivation) 하거나 탄소흡착 (charcoal adsorption) 및 분자량 분획에 의한 효과를 분석한 결과, 풀링(pooling) 한 경우 각개 공여자별 효과와 같은 효과가 있음을 확인하였고, 이들을 열처리 하였을 때 그 효과가 더 증가함을 확인하였다. 또한 이들을 분자량 10 KD 이하로 분획하였을 경우 그 활성이 상실되는 반면, 10 KD 이상으로 분획한 경우 본래의 활성도가 유지됨을 확인함으로써, 제대혈청에 있는 활성성분이 분자량 10 KD 이상의 거대분자량의 분획에 있음을 확인하였다(도 8C 내지 8E).
The present inventors have confirmed that similar effects are obtained when pooling the umbilical cord blood of an individual and at the same time the effect of heat inactivation of these pooled umbilical cord blood cells or of charcoal adsorption and molecular weight fractionation As a result of the analysis, it was confirmed that the pooling effect was the same as that of each donor, and it was confirmed that the effect was further increased by heat treatment. In addition, when the fractions were fractionated at a molecular weight of 10 KD or less, their activities were lost, whereas when fractions of 10 KD or more were retained, the original activity was maintained. Thus, the active component in the umbilical cord blood was in a fraction of a macromolecular weight of 10 KD or more (Figs. 8C to 8E).

또 하나의 양태로서, 본 발명은 인간 제대혈 혈청 및 골형성 유도물질을 유효성분으로 포함하는 중간엽 줄기세포를 골세포로 분화시키기 위한 골분화 유도용 조성물 및 상기 조성물을 이용한 골세포로의 분화 유도방법에 관한 것이다.In another aspect, the present invention provides a composition for inducing bone differentiation for differentiating mesenchymal stem cells containing human umbilical cord blood serum and bone formation inducer into an osteocyte, and a composition for inducing differentiation into bone cells using the composition ≪ / RTI >

본 발명에서 사용하는 인간 제대혈 혈청은 각개인별 또는 여러 다중 공여자의 혈청을 풀링(pooling)한 경우를 포함한다. 이러한 인간 제대혈 혈청은 바람직하게는 총 배지 조성물의 5 내지 15% 함량으로 함유되는 것이 좋으나, 이에 제한되는 것은 아니고 당업자가 적절하게 변경하여 사용할 수 있다.The human umbilical cord blood serum used in the present invention includes a case where the serum of each individual or multiple donors is pooled. Such human umbilical cord blood serum is preferably contained in an amount of 5 to 15% of the total culture medium composition, but is not limited thereto and may be appropriately modified by those skilled in the art.

본 발명에서 상기 골형성 유도물질은 바람직하게는 β-글리세로포스페이트, 덱사메타존 또는 아스코르브산일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다.
In the present invention, the bone formation inducing substance may preferably be? -Glycerophosphate, dexamethasone or ascorbic acid, but is not limited thereto.

본 발명자들은 골형성 유도물질로 알려진 10 nM 덱사메타손, 0.2 mM 아스코르브산, 10 mM β-글리세로포스페이트를 함유한 DMEM 에 우혈청 및 인간 제대혈 혈청을 각각 첨가하여 유도한 결과, 인간 제대혈 혈청을 첨가했을 때 골세포 분화 마커인 ALP가 초기 시간대부터 월등하게 높은 효율로 유도됨을 알 수 있었는데, 이는 CBS 배지조성에서 MSC의 골분화가 촉진되고 있음을 시사하는 것이다 (도 4B).
The present inventors induced human bone marrow hematopoietic serum by adding a serum and a human umbilical cord blood serum to DMEM containing 10 nM dexamethasone, 0.2 mM ascorbic acid and 10 mM? -Glycerophosphate, (Fig. 4B). This suggests that ALP, which is a bone cell differentiation marker, is induced at a remarkably high efficiency from the initial time point, which promotes bone morphogenesis of MSC in CBS medium composition (Fig. 4B).

또 하나의 양태로서, 본 발명은 상기 중간엽 줄기세포를 포함하는 골대사성 질환 치료용 조성물을 제공하는 것이다. 본 발명의 상기 중간엽 줄기세포는 증가된 골분화능을 가지므로 골대사성 질환을 가지는 개체에 투여하여 골조직 형성을 목적으로 하는 조성물로 사용될 수 있다.In another aspect, the present invention provides a composition for treating bone metabolic diseases comprising the mesenchymal stem cells. Since the mesenchymal stem cells of the present invention have an increased bone differentiation ability, they can be used as a composition for bone tissue formation by administration to an individual having a bone metabolic disease.

본 발명에서 "골대사성 질환"이란 골의 파괴 흡수가 과대하여 생리적 병리상태를 초래하는 질병을 말한다. 골대사성 질환의 예로는 골다공증, 유방암 또는 전립선암 등의 종양이 뼈로 전이된 뼈전이암 병소(bone metastatic lesion), 원발성(primary)으로 뼈에 생성된 종양, 류마티스성 또는 퇴행성 관절염, 치주질환, 염증성 치조골 흡수 질환, 염증성 뼈 흡수 질환 및 파게트 질병(Paget's disease)을 포함하며, 바람직하게는 골다공증, 염증성 치조골 흡수 질환, 류마티스성 관절염을 말하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
In the present invention, "bone metabolic disease" refers to a disease that results in a physiological pathological condition due to excessive bone resorption and absorption. Examples of bone metabolic diseases include, but are not limited to, bone metastatic lesions in which tumors such as osteoporosis, breast cancer or prostate cancer have metastasized to the bone, primary bone tumors, rheumatic or degenerative arthritis, periodontal disease, Alveolar bone resorption disease, inflammatory bone resorption disease and Paget's disease, and preferably refers to osteoporosis, inflammatory alveolar bone disorder, rheumatoid arthritis, but is not limited thereto.

인간 제대혈 혈청에서 체외 배양된 본 발명의 미분화된 중간엽 줄기세포는 높은 자가재생능 및 증가된 골분화능을 가지므로 골대사성 질환 등의 치료에 유용하게 사용될 수 있다.
Since the undifferentiated mesenchymal stem cells of the present invention cultured in vitro from human umbilical cord blood serum have high self-renewal ability and increased bone differentiation ability, they can be useful for the treatment of bone metabolic diseases and the like.

도 1은 다른 배양조건에 따른 MSC의 체외증식속도를 나타낸 것으로서, (A)는 5, 10, 15% 의 FBS, CBS 또는 CBP 함유배지에 5,000 cells/cm2 의 밀도로 점착시키고 3일간 배양한 후 세포수를 관측한 결과를 평균±표준오차로 나타낸 것이고, (B)는 2,500 cells/cm2 의 밀도로 배양된 MSC를 지정된 시간이 경과한 후 수집하여 배가시간을 측정한 결과를 나타낸 것이고, (C)는 MSC 계대배양에 따른 CBS효과와 관련하여 3개의 독립된 혈청군으로부터 얻은 증식비례수치를 평균±표준오차로 나타낸 것이고, (D)는 2종류의 동종 인간성인혈청 (HS1, HS2)에서 배양된 MSC의 성장을 WST-1 분석법으로 조사한 결과를 3번의 실험결과로부터 얻은 평균±표준오차로 나타낸 것이다.
도 2는 CBS에서 배양한 MSC는 높은 콜로니형성능과 세포주기활성을 나타낸 것이다. 구체적으로, (A)는 FBS, CBS, CBP에서 배양되고 있는 MSC에 24시간 동안 BrdU를 처리한 후 유입되는 BrdU의 양으로 세포주기 활성을 조사한 결과를 평균±표준오차로 나타낸 것이고, (B)는 CBS 또는 FBS에서 배양된 MSC에서 발현되는 세포주기조절인자의 유전자양을 비교한 역전사-중합효소연쇄반응 결과를 나타낸 것이고, (C)는 FBS 또는 CBS에서 8번의 계대배양을 거친 MSC의 CFU-F 빈도율과 관련하여 3번의 실험결과로부터 얻은 평균±표준오차를 나타낸 것이다.
도 3은 CBS 또는 FBS에서 배양된 MSC의 세포표현형을 분석한 것으로, (A)는 각 배지조성에 따른 세포표면의 표식자형을 유속세포분석법으로 분석한 결과를 나타낸 것이고 (검은색 선은 대조군인 isotype, 붉은 선은 FBS군, 녹색 선은 CBS군을 나타낸다), (B)는 전자현미경분석법으로 분석한 결과를 나타낸 것이고 (Bars, 2 mm), (C)는 유속세포분석법의 전방분산 (FSC) 수치를 나타낸 것으로 CBS군은 더 작은 세포크기를 가지고 있음을 나타낸 것이다.
도 4는 CBS 배지에서 배양된 MSC의 증가된 골분화능을 나타낸 것으로, (A)는 FBS 와 CBS에서 자란 MSC의 무기질화된 결절의 양을 정량화한 것이고, (B)는 alkaline phosphatase (ALP) 유도속도를 분화시간대별로 측정하여 이를 p-니트로페놀 농도로 표기한 것이고, (C)는 역전사-중합효소연쇄 반응으로 골세포 표식자인 runx2, osteopontin, osteocalcin, ALP의 발현양을 분화유도 전 (D0)과 유도 후 7일 (D7)에 조사한 결과를 나타낸 것이다. (D)는 CBS군에서 기저상태의 osteocalcin 프로모터 활성이 증가함을 나타낸 것으로, osteocalcin 프로모터에 대한 reporter plasmid (6OSE2-luc)를 C2C12세포에 도입시킨 후, 프로모터활성에 대한 CBS의 영향을 조사하였다. β-gal 활성으로 표준화한 후 FBS에 대한 CBS의 상대적인 전사촉진 정도를 평균±표준오차로 나타내었다(3 exp, n=6). (E)는 runx2로 매개된 osteocalcin 프로모터의 전사촉진에 미치는 CBS의 영향을 나타낸 것으로, C2C12 세포를 각 reporter (6OSE2-luc or -147OC-luc)와 pEF-Runx2로 유전자이입시킨 후 상대적인 luciferase 활성을 FBS-MSC군에 대한 CBS-MSC의 증가비율로 표기한 것이다.
도 5는 MSC의 신경 및 지방세포분화에 미치는 CBS의 영향을 나타낸 것으로, (A) 및 (B)는 면역세포화학법을 이용하여 β-튜불린 양성인 세포 (붉은색)를 확인하고 이를 수치화한 것이다 (세포핵은 Hoechst (푸른색)로 염색하여 검경). (C)는 신경으로 분화유도전 nestin의 발현양을 역전사-중합효소연쇄반응으로 조사한 결과를 나타낸 것이고, (D) 및 (E)는 분화유도배지에서 7일간 배양하고 Oil-Red O로 염색하고 용출시킨후, 침착된 지방의 양을 502 nm에서 흡광도를 측정하여 정량화한 결과를 나타낸 것이다. (F)는 역전사-중합효소연쇄반응으로 ppar-γ, aP2 양을 분화유도 전 (D0) 과 유도한 후 7일(D7)에 조사한 결과를 나타낸 것이다.
도 6은 배양액 중의 FBS와 CBS간의 상호변환이 MSC의 특성에 미치는 영향을 나타낸 것으로, FBS, CBS에서 배양되고 있는 MSC를 각각 CBS (F-C) 또는 FBS (C-F)가 함유된 배양액으로 변화시키고 5일 후, WST-1 분석법으로 세포증식력을 (A), 유속세포분석법으로 FSC 를 비교하여 세포 크기 변화 (B) 및 지방세포로의 분화능(C)을 검증한 것이다.
도 7은 FBS 와 CBS에서 배양된 차별화된 신호를 규명한 것으로, (A)는 CBS에서 배양된 MSC가 더 높은 PDGF 와 EGF 신호를 보임을 나타내는 면역블롯팅 결과이고, (B)는 CBS 혹은 FBS에서 배양한 MSC를 YAP, TAZ, 총 β-카테닌 (β-cat) , 활성화된 β-카테닌 (*β-cat)에 대하여 웨스턴 블롯팅한 결과이다.
도 8은 개체차이에 대한 동종제대혈청의 중간엽 줄기세포에 대한 효과 분석 및 활성성분의 물리화학적 특성분석을 나타낸 것으로, (A)는 동종제대혈청에 의한 중간엽 증식항진 효과를 각 개체별로 분석한 결과이고, (B)는 우혈청 및 제대혈청에서 배양된 중간엽 줄기세포의 배아기 유전자 발현(Oct-4 와 Rex-1)을 RT-PCR 기법을 통해 분석한 결과이고, (C)는 6명의 공여자로부터 획득된 제대혈청의 분획을 합쳐 다중공여 (multi-donor) pooling 한 후 가열처리 (섭씨 55도 30분) (HI), 탄소 흡착 (CS) 및 분자량에 따른 분획 (MW 10 KD) 을 centricon 을 사용하여 분리한 후 처치되지 않은 제대혈청과 비교하여 증식촉진효과를 나타낸 결과이고, (D) 는 이의 골조직 분화 촉진효과, (E)는 이의 지방조직 분화억제 효과 (E)를 나타낸 결과이다.
FIG. 1 shows the extracellular growth rate of MSC according to different culture conditions. (A) was adhered to a medium containing 5, 10, 15% FBS, CBS or CBP at a density of 5,000 cells / cm 2 and cultured for 3 days (B) shows the result of measuring the doubling time by collecting the MSC cultured at a density of 2,500 cells / cm 2 after the lapse of a predetermined time, and FIG. (C) shows the proliferation proportional value obtained from three independent serogroups in relation to the CBS effect according to the MSC passage culture in terms of the mean ± standard error, and (D) shows the cultivation in two kinds of homologous human adult sera (HS1, HS2) The results of the WST-1 analysis of the growth of MSCs are shown as the mean ± standard error from the results of three experiments.
Figure 2 shows that MSCs cultured in CBS exhibit high colony forming ability and cell cycle activity. Specifically, (A) shows the results of the cell cycle activity of the MSC cultured in FBS, CBS, and CBP as an amount of BrdU after 24 hours of treatment with BrdU, Shows the results of a reverse transcription-polymerase chain reaction comparing the amount of the gene of the cell cycle regulator expressed in MSC cultured in CBS or FBS, and (C) shows the result of CFU- F frequency rate, the mean ± standard error obtained from three experimental results.
FIG. 3 shows the cell phenotype of MSCs cultured in CBS or FBS. FIG. 3 (A) shows the result of analysis of cell surface markers by flow cytometry according to each medium composition (black line indicates the control group (Bars, 2 mm), (C) represents the forward scattering of the flow cytometry (FSCs), (B) ), Indicating that the CBS group has a smaller cell size.
Fig. 4 shows the increased bone-differentiation capacity of MSC cultured in CBS medium, (A) quantifying the amount of mineralized nodules of MSCs grown in FBS and CBS, (B) quantifying alkaline phosphatase (D0) and the amount of osteoclone, osteopontin, osteocalcin, and ALP were measured by reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) using the p-nitrophenol concentration 7 days after induction (D7). (D) shows that the basal state osteocalcin promoter activity is increased in the CBS group. After the reporter plasmid (6OSE2-luc) for the osteocalcin promoter was introduced into C2C12 cells, the effect of CBS on the promoter activity was examined. After normalization with β-gal activity, the degree of relative transcriptional stimulation of CBS relative to FBS was expressed as mean ± standard error (3 exp, n = 6). (E) shows the effect of CBS on promoting transcription of the osteocalcin promoter mediated by runx2. C2C12 cells were transfected with each reporter (6OSE2-luc or -147OC-luc) and pEF-Runx2 and then subjected to relative luciferase activity And the increase rate of CBS-MSC for the FBS-MSC group.
FIG. 5 shows the effect of CBS on neuronal and adipocyte differentiation of MSCs. (A) and (B) show that cells positive to β-tubulin (red) were identified by immunocytochemistry and quantified (Nuclei are stained with Hoechst (blue) and examined). (D) and (E) were cultured in differentiation induction medium for 7 days, stained with Oil-Red O, and cultured for 3 days. After elution, the amount of fat deposited was quantified by measuring the absorbance at 502 nm. (F) shows the results obtained by reverse transcription-polymerase chain reaction (PCR) for 7 days (D7) after induction of the amounts of ppar-γ and aP2 before differentiation induction (D0).
FIG. 6 shows the effect of the mutual conversion between FBS and CBS in the culture medium on the characteristics of MSC. The MSC cultured in FBS and CBS was changed to a culture medium containing CBS (FC) or FBS (CF) (B) and adipocyte differentiation (C) by comparing cell proliferation (A) and FSC by flow cytometry using WST-1 assay.
Figure 7 shows the differentiated signals cultured in FBS and CBS. (A) shows immunoblotting results showing that MSCs cultured in CBS show higher PDGF and EGF signals, (B) shows CBS or FBS , Western blotting of MSCs cultured on YAP, TAZ, total β-caten, and activated β-catenin (* β-cat).
FIG. 8 shows the effect of homologous umbilical cord blood on the individual differences and the physicochemical characteristics of the active ingredients, and FIG. 8 (A) is a graph showing the effect of the homogenous umbilical cord blood on the mesenchymal stem cell proliferation (Oct-4 and Rex-1) of the mesenchymal stem cells cultured in the serum and umbilical cord blood were analyzed by RT-PCR. (C) After multi-donor pooling of the fractions of umbilical cord blood obtained from the donor, the fraction (MW 10 KD) by heat treatment (55 ° C for 30 min) (HI), carbon adsorption (CS) (D) is a promoting effect of bone tissue differentiation, and (E) is a result of inhibiting adipogenic differentiation of blood (E).

이하, 본 발명을 하기의 실시예에 의하여 더욱 구체적으로 설명한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명의 예시일 뿐 본 발명이 이에 의해 한정되지 않는다.
Hereinafter, the present invention will be described more specifically with reference to the following examples. However, the following examples are only illustrative of the present invention and the present invention is not limited thereto.

실시예Example 1.  One. MSCMSC 의 배양Cultivation of

건강한 공여자의 동의하에 얻은 골수로부터 MSC를 분리한 과정은 이전에 발표된 바와 같이 수행되었다. 즉, Ficoll-PaqueTM PLUS (GE Healthcare, Uppsala, Sweden)로 분리된 층으로부터 골수 단핵세포군 (mononuclear cells)을 얻고 이를 10% FBS 가 함유된 DMEM(Dulbecco's modified Eagle's medium) 에서 배양하였다. 1주 후, 비점착된 세포들은 폐기하고 점착된 세포군을 계대배양하였다. CBS를 얻기 위하여 항응고제가 제거된 조건에서 건강한 공여자에게서 얻은 제대혈을 수집하고 상온에서 6-12시간 응고시켰다. 30분간 2,500 rpm 에서 원심분리하여 얻은 상층액을 0.2mm pores 로 멸균여과하고 사용 전까지 -80 ℃ 에 보관하였다. 제대혈장 (CBP)은 피콜(ficoll) 밀도분리법에 따라 2,500 rpm 에서 20 분간 원심분리 후 얻었다. 본 연구는 가톨릭대학교 윤리위원회의 승인 하에 진행되었다.
The process of isolating MSCs from bone marrow obtained with the consent of healthy donors was performed as previously described. Bone marrow mononuclear cells were obtained from the layers separated by Ficoll-Paque PLUS (GE Healthcare, Uppsala, Sweden) and cultured in DMEM (Dulbecco's modified Eagle's medium) containing 10% FBS. After one week, the unattached cells were discarded and adherent cells were subcultured. To obtain CBS, umbilical cord blood from healthy donors was collected under anticoagulant conditions and allowed to clot for 6-12 hours at room temperature. The supernatant obtained by centrifugation at 2,500 rpm for 30 minutes was sterilized with 0.2 mm pores and stored at -80 ° C until use. The umbilical cord blood umbilical vein (CBP) was obtained by centrifugation at 2,500 rpm for 20 minutes according to the ficoll density separation method. This study was conducted under the approval of Catholic University Ethics Committee.

실시예Example 2.  2. CBS 에서From CBS 배양된  Cultured MSCMSC of 체외증식능In vitro growth ability 확인 Confirm

2-1. 2-1. 계대배양에In subculture 따른 효과 확인 Confirm the effect

FBS, CBS, CBP가 첨가된 배지에서 자라는 MSC의 체외팽창 및 증식속도를 비교하기 위하여, 5-15%의 FBS, CBS 또는 CBP 가 함유된 배지에서 5,000 cells/cm2 의 밀도로 MSC를 배양하였다. 3일 후, 0.05% Trypsin/EDTA 처리하여 세포수를 측정하였다. 계대배양 중 배가시간 (Doubling times)은 다음 식으로 계산하였다. n=log (NH-NI)/log2 (n, 배가된 세포수; NI, 배양초기의 세포수; NH, 측정시 수거한 세포수). 배가시간은 t/n으로 계산하였다 (t는 배양시간). 각 실험은 3번 측정하여 평균값을 얻었으며 이를 3번을 반복하였다.MSCs were cultured at a density of 5,000 cells / cm 2 in medium containing 5-15% FBS, CBS or CBP to compare the rate of in vitro expansion and proliferation of MSCs grown in medium supplemented with FBS, CBS and CBP . After 3 days, the cells were treated with 0.05% Trypsin / EDTA. Doubling times during subculture were calculated by the following formula. n = log (NH-NI) / log2 (n, number of cells doubled, NI, number of cells at the beginning of culture; NH, number of cells collected at the time of measurement). The doubling time was calculated as t / n (t is the incubation time). Each experiment was measured 3 times and the mean value was obtained and it was repeated 3 times.

3-6 계대배양을 통하여 관측한 결과, 골수유래의 MSC는 CBP나 FBS에 비하여 CBS 함유배지에서 더 짧은 배가시간을 보이면서 증식하고 있음을 알 수 있었다. (CBS에서 35.4 시간, CBP에서 83.5, FBS에서 45.2 시간, p<0.05) (도 1A, 1B). 이와 같은 CBS에서 증가된 세포증식은 10번의 계대배양 동안 계속 유지되고 있었다 (도 1C). 이는 CBS가 MSC의 말기단계에서의 세포증식에 효과적임을 시사하고 있다.
MSCs from bone marrow were found to proliferate with shorter times in CBS - containing media compared to CBP or FBS. (35.4 hours in CBS, 83.5 in CBP, 45.2 hours in FBS, p < 0.05) (FIGS. 1A, 1B). Increased cell proliferation in these CBSs was maintained during 10 passages (Figure 1C). This suggests that CBS is effective for cell proliferation at the late stage of MSC.

2-2. 2-2. WSTWST -1 실험을 통한 확인-1 Confirmation through experiment

WST-1 실험을 하기 위하여, 10 ml 의 WST-1 시약 (Roche Diagnostics, Mannheim, Germany) 을 각 웰당 1,000개의 MSC가 점착된 96-웰 마이크로플레이트에 넣고 4시간 배양하였다. 테트라졸리움 염(tetrazolium salt)으로부터 분리된 포르마잔 염료(formazan dye)는 600 nm 에 대한 450 nm 파장값을 ELISA 리더(reader)로 정량하였다.For the WST-1 experiment, 10 ml of WST-1 reagent (Roche Diagnostics, Mannheim, Germany) was placed in a 96-well microplate adhered with 1,000 MSCs per well and incubated for 4 hours. The formazan dye isolated from the tetrazolium salt was quantitated with an ELISA reader at a wavelength of 450 nm for 600 nm.

그 결과, CBS가 함유된 배지에서는 FBS 에 비해 MSC가 증식된 양상을 보이는 반면, 인간혈청(HS)을 함유한 배지군에서는 FBS에 비해 증가된 양상을 보이지 않았다 (도 1D).
As a result, MSCs were proliferated in the medium containing CBS compared with FBS, but not in the medium containing human serum (HS) (Fig. 1D).

2-3. 2-3. CBS 에서From CBS 배양된  Cultured MSCMSC of 증가된Increased 세포주기활성 확인 Identification of cell cycle activity

BrdU 도입실험을 하기 위하여, MSC를 10 mM 브로모데옥시우리딘(bromodeoxyuridine, BrdU)로 24 시간 처리하고 BrdU flow kits (BD Pharmingen, San Diego, CA,)를 사용하여 유속세포분석기로 분석하였으며, 유입되는 BrdU의 양으로 세포주기 활성을 조사하였다.MSCs were treated with 10 mM bromodeoxyuridine (BrdU) for 24 h and analyzed by flow cytometry using BrdU flow kits (BD Pharmingen, San Diego, CA) The amount of BrdU was examined for cell cycle activity.

그 결과, CBS 배지에서의 가속화된 MSC증식은 높은 BrdU 유입에서 나타났듯이, 증가된 세포주기활성과 연관되어 있었다(도 2A).
As a result, accelerated MSC proliferation in CBS medium was associated with increased cell cycle activity, as seen in high BrdU influx (Figure 2A).

다음으로, CBS 또는 FBS 에서 배양된 MSC 에서 발현되는 세포주기조절인자의 유전자양을 비교하였다. 분광광도계 (Electrofor, Italy)로 RNA를 분리하고, 제조사의 설명서대로 (SuperScript II, Invitrogen, Carlsbad, CA) cDNA를 합성하였다. 이때 GAPDH로 표준화시켰다. 사용된 프라이머는 다음 표에 나와있는 대로 제작하였으며, PCR은 95℃ 에서 3분 후 95℃ 에서 30초, 52-55℃ 에서 30초, 72℃에서 30초씩 30번 반복하였다.Next, the gene amount of the cell cycle regulator expressed in MSCs cultured in CBS or FBS was compared. RNA was separated by a spectrophotometer (Electrofor, Italy) and cDNA was synthesized according to the manufacturer's instructions (SuperScript II, Invitrogen, Carlsbad, Calif.). At this time, GAPDH was standardized. The primers used were prepared as shown in the following table. The PCR was performed at 95 ° C for 3 minutes, followed by 30 cycles of 95 ° C for 30 seconds, 52-55 ° C for 30 seconds, and 72 ° C for 30 seconds.

forwardforward reversereverse Cyclin D1Cyclin D1 5'-ctt cct ctc caa aat gcc ag-3'5'-ctt cct ctc caa aat gcc ag-3 ' 5'-aga gat gga agg ggg aaa ga-3'5'-aga gat gga agg ggg aaa ga-3 ' Cyclin D2Cyclin D2 5'-ttc att gca gac acc acc at-3'5'-ttc att gca gac acc acc at-3 ' 5'-gcc aga tac cag aag cga ag-3'5'-gcc aga tac cag aag cga ag-3 ' Cyclin D3Cyclin D3 5'-tga ttt cct ggc ctt cat tc-3'5'-tga ttt cct ggc ctt cat tc-3 ' 5'-agc ttg act agc cac cga aa-3'5'-agc ttg act agc cac cga aa-3 ' P16P16 5'-cgg aag gtc cct cag aca tc-3'5'-cgg aag gtc cct cag aca tc-3 ' 5'-tca tga agt cga cag ctt ccg-3'5'-tca tga agt cga cag ctt ccg-3 ' P21P21 5'-ctc aga gga ggc gcc atg-3'5'-ctc aga gga ggc gcc atg-3 ' 5'-ggg cgg att agg gct tcc-3'5'-ggg cgg att agg gct tcc-3 ' Cyclin ECyclin E 5'-agt tct cgg ctc gct cca gga aga-3'5'-agt tct cgg ctc gct cca gga aga-3 ' 5'-tct tgt gtc gcc ata tac cgg tca-3'5'-tct tgt gtc gcc ata tac cgg tca-3 ' Cyclin ACyclin 5'-att agt tta cct gga ccc ag-3'5'-att agt tta cct gga ccc ag-3 ' 5'-cac aaa ctc tgc tac ttc tg-3'5'-CaC aaa ctc tgc tac ttc tg-3 '

이와 같이 세포주기 조절 물질들을 조사한 결과, CBS군에서 증가된 cyclin D2의 발현양을 확인한 반면, cyclin D1, D3, cyclin A, p16 이나 p21 같은 세포주기저해인자에서는 유의성 있는 차이를 보이지 않았다 (도 2B).
As a result of examining the cell cycle control substances, the expression level of cyclin D2 was increased in the CBS group, whereas the cell cycle inhibitors such as cyclin D1, D3, cyclin A, p16 and p21 did not show a significant difference (Fig. 2B ).

2-4. 2-4. CBS 에서From CBS 배양된  Cultured MSCMSC of 증가된Increased 콜로니Colony 형성능Formability ( ( CFUCFU -F) 확인-F) Confirmation

높은 성장속도를 보이는 MSC의 성질을 규명하기 위하여 다음에는 단일세포클론의 MSC를 각 배지에서 배양한 후 콜로니 형성능(CFU-F)을 비교하였다. 콜로니 형성분석법을 위하여 프로피디움 요오드화물 (PI: 1㎍/㎖) 음성인 MSC를 FACS Vantage SE (Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ) 를 이용하여 100 ㎕의 배지를 함유하는 96-웰 플레이트에 단일세포별로 분류하고 현미경으로 확인하였다. 14일 동안 배양하고 50개의 이상의 세포로 이루어진 세포군락의 수를 크리스털바이올렛 (crystal violet) (Sigma, St. Louis, MO)으로 염색하여 계산하였다.In order to clarify the characteristics of MSC showing high growth rate, MSC of single cell clone was cultured in each medium and then colony forming ability (CFU-F) was compared. MSC, negative for propidium iodide (PI: 1 μg / ml), was added to a 96-well plate containing 100 μl of the medium using a FACS Vantage SE (Becton Dickinson, Franklin Lakes, NJ) And were confirmed by microscopy. The number of cell clusters consisting of more than 50 cells was cultured for 14 days and counted by staining with crystal violet (Sigma, St. Louis, Mo.).

그 결과, FBS군은 96 웰 배양접시에서 콜로니를 전혀 생산하지 못했는데, 이 결과는 MSC의 계대배양에 따른 CFU-F (colony forming unit-fibroblast) 의 소실에 대한 이전 보고와 일관된 결과이다. 반면에 CBS에서 자란 MSC는 28% (28±0.4 %) 의 단일세포가 CFU-F를 형성하였는데 (도 2C), 이 사실은 이 조건에서 MSC의 증식 중에 CFU-F가 높은 빈도로 유지되고 있음을 의미한다. 따라서, CBS 의 MSC 는 양적으로 MSC 의 증식팽창을 가속화할 뿐만 아니라 질적으로도 콜로니 생성능을 유지시킴으로써 결과적으로 증식된 MSC 의 높은 자가생산력과 분열능을 보인다.
As a result, the FBS group did not produce any colonies in a 96-well culture dish, which is consistent with previous reports of loss of CFU-F (colony forming unit-fibroblast) following MSC subculture. In contrast, 28% (28 ± 0.4%) of the MSCs grown in CBS formed CFU-F (Figure 2C), which maintains high frequency of CFU-F during MSC proliferation in this condition . Therefore, the MSC of CBS quantitatively accelerates the proliferation and expansion of MSC, and also maintains the colony productivity qualitatively, resulting in high self-productivity and cleavage ability of the propagated MSC.

이 결과들을 종합해 보면, 동종 CBS에서 배양된 MSC는 증가된 자가생산력을 지닌 중간엽전구세포의 가속화된 증식팽창을 유도한다는 것을 알 수 있다.
Taken together, these results indicate that MSC cultured in homologous CBS induces accelerated proliferation of mesenchymal cells with increased self-production.

실시예Example 3.  3. CBS 에서From CBS 배양된  Cultured MSCMSC 의 특성 확인Characterization of

3-1. 3-1. CBS 에서From CBS 배양된  Cultured MSCMSC of 세포표식자Cell marker 확인 Confirm

FBS와 CBS 세포군의 세포표현형단계에서의 차이점을 보기 위하여 HLA-DR, CD73, CD90, CD34, CD45, CD166, CD105에 대한 유속세포분석을 수행하였다. 즉, HLA-DR-FITC, CD73-PE, CD90-FITC, CD-34-PE, CD45-PE (BD Pharmingen), 및 CD166-FITC, CD105-FITC (Serotec, Oxford, UK) 에 대한 단클론항체로 염색한 후 FACSCalibur (Becton Dickinson) 와 CellQuest 소프트웨어를 사용하여 분석하였다. 세포크기를 비교하기 위하여, PI (-) 세포를 전방산란(forward scatter [FSC])과 측면산란 (side scatter [SSC]) 값을 측정하여 각각 세포의 크기 및 입도의 지표로 삼았다. Flow cytometric analysis of HLA-DR, CD73, CD90, CD34, CD45, CD166, and CD105 was performed to see the differences in the cellular phenotype stages of FBS and CBS cell lines. As monoclonal antibodies against HLA-DR-FITC, CD73-PE, CD90-FITC, CD-34-PE, CD45-PE (BD Pharmingen), and CD166-FITC, CD105-FITC (Serotec, Oxford, UK) After staining, they were analyzed using FACSCalibur (Becton Dickinson) and CellQuest software. For comparison of cell size, PI (-) cells were measured for forward scatter (FSC) and side scatter (SSC), respectively, and were used as an index of cell size and particle size.

그 결과 MSC의 세포표면 표식자에 대한 차이는 보이지 않았다(도 3A). 그러나, CBS군은 유속세포분석에서 보이듯이 더 낮은 전방산란을 보이고 있다 (도 3C).
As a result, there was no difference in the cell surface markers of MSC (FIG. 3A). However, the CBS group shows lower anterior scattering as shown by flow cell analysis (Fig. 3C).

다음으로, 초미세구조 분석을 위하여, 2% 파라포름알데히드/2.5% 글루타르알데히드로 1시간 동안 MSC를 전고정하고, 세척 후 1% 오스뮴 테트록사이드(osmium tetroxide)로 30분간 후고정하였다. 에탄올/아세톤으로 탈수시키고 Epon812으로 포매하였다. 초미세절편 (60-70 nm)을 초산우라닐 (uranyl acetate)과 구연산납 (lead citrate)로 각각 20분, 5분 동안 염색하고 60 kV 작업하에 JEM-1010 (JEOL, Akishima, Tokyo) 전자현미경으로 관찰하였다.Next, for ultrastructure analysis, MSC was prefixed with 2% paraformaldehyde / 2.5% glutaraldehyde for 1 hour, and then washed and fixed with 1% osmium tetroxide for 30 minutes. Dehydrated with ethanol / acetone and embedded with Epon 812. Ultrafine slices (60-70 nm) were stained with uranyl acetate and lead citrate for 20 min and 5 min, respectively, and analyzed under JEM-1010 (JEOL, Akishima, Tokyo) electron microscope Respectively.

전자현미경으로 분석한 결과, FBS군에 비하여 CBS군은 더 밀집된 핵막과 얇은 세포질을 갖고 있음을 관찰하였으며(도 3B), 이는 도 3C의 결과와 일치하는 것이다.
Electron microscopic analysis showed that the CBS group had more dense nuclear membrane and thin cytoplasm compared to the FBS group (FIG. 3B), which is consistent with the result of FIG. 3C.

3-2. 골세포 3-2. Bone cell 분화능Ability to distinguish

앞선 결과에서 CBS함유배지가 MSC의 증식 및 자가재생산에 뚜렷한 영향을 미치는 것을 알 수 있었다. 다음에는 CBS가 다중분화능에 어떠한 영향을 미치는지 조사하였다. 먼저 MSC의 골분화능을 비교해보았다.The results showed that CBS-containing media had a significant effect on MSC proliferation and self-reproduction. Next, we examined the effect of CBS on multiple differentiation. First, we compared the bone differentiation potential of MSC.

구체적으로, 골분화는 이미 보고된 바와 같이 10 nM 덱사메타손, 0.2 mM 아스코르브산, 10 mM β-글리세로포스페이트를 함유한 DMEM 에 10% FBS 또는 CBS를 첨가하여 유도하였다. 2주 후 세포외기질의 무기질침착은 알리자린레드 에스 (Alizarin red S)로 염색하여 관찰하였고, 이어서 세틸피리디늄 클로라이드(Cetylpyridinium chloride, Sigma)로 염색약을 용출시켜서 550 nm에서 흡광도를 측정하여 정량화하였다. 알카라인 포스파타아제 (Alkaline phosphatase, ALP) 활성은 기술된 바와 같이, 골분화가 진행되고 있는 MSC를 0, 3, 5, 7 일째에 수집하여 수동 용해완충액 (Promega, Madison, WI) 으로 세포용해한 후 p-니트로페닐 포스페이트 (Sigma)을 기질로 하여 분석하였다. ALP 활성은 p-니트로페놀 표준 용액(p-nitrophenol standard solution)을 기준으로 하여 p-니트로페놀 의 농도 (nanomoles)로 환산하였는데, 이 때 전체 단백질농도를 표준화하여 계산하였다.Specifically, bone differentiation was induced by adding 10% FBS or CBS to DMEM containing 10 nM dexamethasone, 0.2 mM ascorbic acid, 10 mM [beta] -glycerophosphate as previously reported. After 2 weeks, the extracellular matrix mineralization was observed by staining with Alizarin red S, followed by the elution of the dye with cetylpyridinium chloride (Sigma) and quantification by measuring the absorbance at 550 nm. Alkaline phosphatase (ALP) activity was obtained by collecting MSCs on the 0, 3, 5, and 7 days after osteogenesis, and then lysing them with manual dissolution buffer (Promega, Madison, WI) -Nitrophenylphosphate (Sigma) as a substrate. ALP activity was converted to the concentration of p-nitrophenol (nanomoles) based on the p-nitrophenol standard solution, where the total protein concentration was normalized.

그 결과, 분화 후 14일에 CBS의 MSC는 FBS에 비해 침착된 칼슘의 양이 현저히 증가해 있음을 알리자린 레드 염색으로 확인하였고 무기질화된 결절의 증가된 양을 정량적으로 알 수 있었다 (도 4A). 그리고 ALP는 FBS에 비해 CBS 군에서 초기 시간대부터 유도되고 있는데, 이는 CBS 배지조성에서 MSC의 골분화가 촉진되고 있음을 시사하고 있다 (도 4B).
As a result, 14 days after the differentiation, MSC of CBS was significantly increased in the amount of calcium deposited as compared with FBS, and it was confirmed by alizarin red staining, and the increased amount of mineralized nodules was quantitatively known (FIG. 4A). ALP is induced in the CBS group from the initial time zone as compared with FBS, suggesting that the CBS medium composition promotes osteoblast differentiation (Fig. 4B).

다음으로, 역전사-중합효소연쇄반응으로 골세포 표식자인 runx2, osteopontin, osteocalcin, ALP의 발현양을 분화유도 전 (D0) 유도 후 7일 (D7)에 조사하였다. 분광광도계 (Electrofor, Italy)로 RNA를 분리하고, 제조사의 설명서대로 (SuperScript II, Invitrogen, Carlsbad, CA) cDNA를 합성하였다. 이때 GAPDH로 표준화시켰다. 사용된 프라이머는 다음 표에 나와있는 대로 제작하였으며, PCR은 95℃ 에서 3분 후 95℃ 에서 30초, 52-55℃ 에서 30초, 72℃에서 30초씩 30번 반복하였다.Next, the amount of osteocellular markers runx2, osteopontin, osteocalcin, and ALP was examined by reverse transcription polymerase chain reaction (D7) at 7 days after induction of differentiation induction (D0). RNA was separated by a spectrophotometer (Electrofor, Italy) and cDNA was synthesized according to the manufacturer's instructions (SuperScript II, Invitrogen, Carlsbad, Calif.). At this time, GAPDH was standardized. The primers used were prepared as shown in the following table. The PCR was performed at 95 ° C for 3 minutes, followed by 30 cycles of 95 ° C for 30 seconds, 52-55 ° C for 30 seconds, and 72 ° C for 30 seconds.

forwardforward reversereverse OsteocalcinOsteocalcin 5'-atg aga gcc ctc aca ctc ctc-3'5'-atg aga gcc ctc aca ctc ctc-3 ' 5'-gcc gta gaa gcg ccg ata ggc-3'5'-gcc gta gaa gcg ccg ata ggc-3 ' OsteopontinOsteopontin 5'-gtt aaa cag gct gat tct gg-3'5'-gtt aaa cag gct gat tct gg-3 ' 5'-ttg acc tca gtc cat aaa cc-3'5'-ttg acc tca gtc cat aaa cc-3 ' Runx2Runx2 5'-ctc act acc ac acct acc tg-3'5'-ctc act acc ac acct acc tg-3 ' 5'-tca ata tgg tcg cca aac aga ttc-3'5'-tca ata tgg tcg cca aac aga ttc-3 ' ALPALP 5'-tgg agc ttc aga agc tca aca cca-3'5'-tgg agc ttc aga agc tca aca cca-3 ' 5'-atc tcg ttg tct gag tac cag tcc-3'5'-atc tcg ttg tct gag tac cag tcc-3 '

그 결과, 성장기에 있는 MSC의 경우, FBS에 비해 CBS에서 오스테오폰틴(osteopontin), 오스테오칼신(osteocalcin), ALP 의 발현이 상당히 높게 나타났는데, 이들 유전자는 FBS군에서는 골분화 후부터 발현되기 시작하였다 (도 4C).
As a result, MSCs in the growing stage showed significantly higher expression of osteopontin, osteocalcin and ALP in CBS than FBS, and these genes were expressed in the FBS group after bone formation ( 4C).

다음으로, 골세포 유전자의 기본적인 발현양을 조사하기 위하여, 다음에는 골세포성 간엽세포인 C2C12세포주에 리포터 유전자를 유입시킨 후 오스테오칼신(osteocalcin) 프로모터에 대한 CBS의 영향을 알아보았다. 구체적으로, C2C12 세포 (ATCC, Manassas, VA)은 100 mg/ml 페니실린과 스트렙토마이신이 함유된 DMEM 배지에 10% FBS 또는 CBS를 첨가하여 배양하였다. 오스테오칼신 프로모터의 활성을 특정하기 위하여 6개의 Runx2 결합부위를 갖는 p6OSE-2 와 147 bp에 해당하는 내인성 오스테오칼신 프로모터를 포함하는 -147 OC-luc 을 사용하였다. 오스테오칼신을 위하여 24-웰 배양접시에 웰 당 5 x 104 씩 세포를 점착시키고, 0.2 ㎍ 의 리포터 플라스미드 (p6OSE2-luc 또는 -147 OC-luc), 0.05 ㎍ pCMV-β-gal, 0,2 ㎍ of pEF-Runx2 를 Lipofectamine Plus 시약 (Invitrogen)을 이용하여 유전자이입을 하였다. DNA 첨가한 3시간 후에, 배지를 10% 각각의 혈청이 함유된 DMEM으로 변환시켰다. 24-48 시간이 지난 후, 세포를 수집하여 Luciferase Assay System (Promega) 을 이용하여 그 활성을 측정하였다. 유전자이입 효율성은 β-갈락토시다아제 활성으로 표준화하였다. 각 군은 2번씩 실시하였고 총 4번 반복한 결과를 종합하였다, 골분화는 5% 혈청존재 하에 300 ng/ml 의 재조합된 인간 BMP-2 (R&D Systems, Minneapolis, MN)을 처리하여 유도시켰다. 리포터 벡터인 6OSE2-luc, 및 147 OC-luc, pEF-Runx2 플라스미드는 고려대학교의 홍정호 교수님으로부터 제공받아 사용하였다.Next, in order to investigate the basic expression level of osteocyte genes, the influence of CBS on the osteocalcin promoter after the introduction of the reporter gene into the osteocytic mesenchymal cell, C2C12 cell line, was examined. Specifically, C2C12 cells (ATCC, Manassas, Va.) Were cultured by adding 10% FBS or CBS to DMEM medium containing 100 mg / ml penicillin and streptomycin. To identify the activity of the osteocalcin promoter, p6OSE-2 with 6 Runx2 binding sites and -147 OC-luc containing the endogenous osteocalcin promoter corresponding to 147 bp were used. For osteocalcin, the cells were adhered to a 24-well culture dish 5 x 10 4 per well, and 0.2 μg of reporter plasmid (p6OSE2-luc or -147 OC-luc), 0.05 μg pCMV-β-gal, of pEF-Runx2 was transfected using Lipofectamine Plus reagent (Invitrogen). After 3 hours of DNA addition, the medium was transformed into DMEM containing 10% of each serum. After 24-48 hours, the cells were collected and their activity was measured using the Luciferase Assay System (Promega). The gene transfer efficiency was normalized to? -Galactosidase activity. Bone marrow differentiation was induced by treatment with 300 ng / ml recombinant human BMP-2 (R & D Systems, Minneapolis, Minn.) In the presence of 5% serum. The reporter vectors 6OSE2-luc and 147 OC-luc and pEF-Runx2 plasmids were supplied from Professor Hong Jung-Ho of Korea University.

그 결과, CBS배지에서 배양된 세포는 성장기에서 높은 오스테오칼신(osteocalcin) 프로모터 활성을 나타냈는데 (1.8±0.1 folds), 이 현상은 BMP-2로 유도된 골분화과정 중에서도 보였다 (도 4D). 게다가 Runx2 에 의한 프로모터의 전사촉진도 성장기, 분화기 동안에 증가하였다 (2.0±0.4 folds, 도 4E). 이는 CBS에서 배양된 세포는 이미 골분화로 감작되어 있어서 기저상태와 전사촉진된 오스테오칼신(osteocalcin) 프로모터 활성이 증가된 것으로 생각된다.
As a result, the cells cultured in the CBS medium showed high osteocalcin promoter activity (1.8 ± 0.1 folds) at the growing stage, and this phenomenon was also observed in the BMP-2-induced bone differentiation process (FIG. In addition, promoting transcription of the promoter by Runx2 also increased during growth and division (2.0 ± 0.4 folds, FIG. 4E). This suggests that the cells cultured in CBS have already been sensitized to bone differentiation, thereby increasing the basal state and transcription promoted osteocalcin promoter activity.

3-3. 신경세포 3-3. Nerve cell 분화능Ability to distinguish

신경세포를 발생시키기 위해, 콜라젠으로 코팅된 커버글라스에 MSC를 약 60% 차지하도록 점착시키고, 다음날 10 ng/ml bFGF을 24시간 처리하였다. PBS로 3번 세척한 후 25 mM KCl, 2% DMSO, 100 μM BHA, 10 ng/ml bFGF, 2 mM 발프로산, 100 μM 포스콜린이 함유된 혈청비함유배지에서 배양하였다. 5시간 후 β-튜불린 Ⅲ 항체(Chemicon, Temecula, CA)로 면역염색하였다.To generate nerve cells, a cover glass coated with collagen was adhered to occupy about 60% of the MSC, and the next day, 10 ng / ml bFGF was treated for 24 hours. After washing three times with PBS, the cells were cultured in a serum-free medium containing 25 mM KCl, 2% DMSO, 100 μM BHA, 10 ng / ml bFGF, 2 mM valproic acid and 100 μM phocolin. After 5 hours, the cells were immunostained with? -Tubulin III antibody (Chemicon, Temecula, Calif.).

이와 같이 MSC를 신경세포로 분화시켰을 때, β-튜불린 Ⅲ 양성을 보이는 MSC가 CBS군에서 더 많이 관찰되었고 (도 5A, 5B), 신경분화유도 전 성장기 때에는 CBS군에서 더 높은 네스틴(nestin) 발현을 보이고 있다 (도 5C).
When MSCs were differentiated into neurons, MSCs with β-tubulin III-positive were observed more frequently in the CBS group (FIGS. 5A and 5B), and in the CBS group before the induction of neural differentiation, higher nestin ) Expression (Fig. 5C).

3-4. 지방세포 3-4. Fat cell 분화능Ability to distinguish

지방세포분화를 위하여 배양접시에 충분히 차지하도록 배양한 후, 1 μM 덱사메타손, 0.5 mM 이소부틸-1-메틸크산틴, 100 μM 인도메타신, 10 ㎍/ml 인슐린을 함유한 DMEM에 10% FBS 또는 CBS 첨가하고 1-2주 가량 배양하였다. 4% 포름알데히드로 세포를 고정하고 오일 레드로 염색 후, 지방방울들을 관측하였다 4% 노니데트 40 /이소프로필 알코올을 이용하여 염색시약을 용출시킨 후 520 nm 파장에서 흡광기를 이용하여 분화된 지방세포의 수를 기록하였다.For the adipocyte differentiation, the cells were cultured so as to occupy a sufficient amount in a culture dish, and then DMEM containing 1 μM dexamethasone, 0.5 mM isobutyl-1-methylxanthine, 100 μM indomethacin and 10 μg / CBS was added and cultured for 1-2 weeks. After staining the cells with 4% formaldehyde and staining with oil red, the fat droplets were observed. After eluting the staining reagent with 4% nonidet 40 / isopropyl alcohol, the adipocytes differentiated with the absorber at the wavelength of 520 nm Were recorded.

또한, 역전사-중합효소연쇄반응으로 지방세포 표식자인 PPARγ, aP2 의 발현양을 분화유도 전 (D0) 유도 후 7일 (D7)에 조사하였다. 분광광도계 (Electrofor, Italy)로 RNA를 분리하고, 제조사의 설명서대로 (SuperScript II, Invitrogen, Carlsbad, CA) cDNA를 합성하였다. 이때 GAPDH로 표준화시켰다. 사용된 프라이머는 다음 표에 나와있는 대로 제작하였으며, PCR은 95℃ 에서 3분 후 95℃ 에서 30초, 52-55℃ 에서 30초, 72℃에서 30초씩 30번 반복하였다.In addition, the expression level of PPARγ and aP2, which are adipocyte markers, was examined by reverse transcription-polymerase chain reaction at 7 days (D7) after induction of differentiation induction (D0). RNA was separated by a spectrophotometer (Electrofor, Italy) and cDNA was synthesized according to the manufacturer's instructions (SuperScript II, Invitrogen, Carlsbad, Calif.). At this time, GAPDH was standardized. The primers used were prepared as shown in the following table. The PCR was performed at 95 ° C for 3 minutes, followed by 30 cycles of 95 ° C for 30 seconds, 52-55 ° C for 30 seconds, and 72 ° C for 30 seconds.

forwardforward reversereverse PPARγPPARγ 5'-gct gtg cag gag atc aca ga-3'5'-gct gtg cag gag atc aca ga-3 ' 5'-ggg ctc cat aaa gtc acc aa-3'5'-ggg ctc cat aaa gtc acc aa-3 ' aP2aP2 5'-tca gtg tga atg ggg atg tg-3'5'-tca gtg tga atg ggg atg tg-3 ' 5'-gtg gaa gtg acg cct ttc at-3'5'-gtg gaa gtg acg cct ttc at-3 '

이와 같이 지방세포로의 분화를 비교한 결과, 오일-레드 양성인 지방세포의 수가 CBS-MSC에서 현저히 감소하였다 (도 5D). 이와 일치하는 결과로서, 지방방울의 수가 3배가량 감소하였고 (도 5E), aP2 유전자의 발현도 매우 미약하였다(도 5F). 따라서 CBS에서 배양된 MSC는 지방세포로의 분화가 억제되어 있음을 알 수 있다.As a result of comparing the differentiation into adipocytes, the number of fat-red adipocytes was significantly decreased in CBS-MSC (Fig. 5D). As a result, the number of fat droplets was reduced by three times (Fig. 5E) and the expression of aP2 gene was very weak (Fig. 5F). Therefore, it can be seen that MSC cultured in CBS is inhibited from differentiation into adipocytes.

종합하면 CBS-MSC는 독특한 다중분화능을 보이는데, 특히 골분화능은 향상되는 반면 지방분화능은 감소함을 알 수 있다.
In summary, CBS-MSC has a unique multiple differentiation potential, with improved bone differentiation and reduced fat-splitting capacity.

3-5. 3-5. 배양액중의Of the culture medium FBSFBS Wow CBSCBS 간의 상호변환이 Interconversions between MSCMSC 의 특성에 미치는 영향Effect on the characteristics of

이전의 연구에 따르면, MSC내에는 이질성이 존재하며, 증식, 크기 및 분화능에서 차이를 보이는 소집단이 있음이 보고된 바 있다. 따라서 다른 배지에서 관찰되는 일련의 차이점들이 계대배양과정 중에서 선택적으로 살아남는 특정 소집단에 의한 건지, 아니면 각기 다른 성장인자를 갖는 환경에서 자극을 받는 차이를 반영하는지를 규명하고자 하였다. 이 질문에 대한 답을 찾기 위하여 MSC의 배양조건을 상호변환시키고 대부분의 세포분열이 일어나기 전까지 배양한 후 (즉 5일이내) 세포표현형이 복구되는지를 조사하였다.Previous studies have reported heterogeneity within MSCs and subgroups that differ in their proliferation, size, and differentiation potential. Therefore, we sought to determine whether the differences observed in the different media are due to the selective surviving subgroups in the subculture, or to differences in stimulation in environments with different growth factors. To find the answer to this question, we investigated whether the cell phenotype was restored after the culture conditions of MSC were changed and most of the cells were cultured (ie within 5 days).

구체적으로, FBS 또는 CBS에서 배양되고 있는 MSC를 각각 CBS (F-C) 또는 FBS (C-F)가 함유된 배양액으로 변화시키고 5일 후, WST-1 분석법으로 세포증식력을, 유속세포분석법으로 FSC 를 비교하여 세포 크기 변화, 지방세포로의 분화능을 검증하였다.Specifically, the MSC cultured in FBS or CBS was changed to a culture medium containing CBS (FC) or FBS (CF), and 5 days later, cell proliferation was assayed by WST-1 assay and FSC was compared by flow cytometry Cell size, and ability to differentiate into adipocytes.

그 결과, 도 6A에서 보이듯이 FBS에서 CBS로 배지를 치환해 주었을 때 (F-C), MSC의 증식활성은 CBS에서 배양해 온 MSC의 활성과 유사하게 나타났다. 반면 CBS에서 FBS로 치환한 경우(C-F) FBS에서 증식된 MSC의 성장과 유사했다(도 6A). 게다가 각 배지에서의 세포의 크기 역시 배양조건을 변화시키면 역전되는 것을 알 수 있었다 (도 6B). 마찬가지로 지방세포로의 분화는 CBS에서 FBS로 변환한 경우 감소되었던 양상이 회복되었으며, FBS에서 CBS로 변환했을 때에는 분화가 억제되는 것을 관찰하였다 (도 6C). 이와 같이 주된 세포군의 분열이 없는 상황에서 그 세포특성이 변화된 점으로 보아 FBS와 CBS에서 나타나는 독특한 특성은 서로 다른 MSC 집단이라기 보다는 특정인자에 의한 자극받은 영향에 기인한다는 사실을 반영하고 있다.
As a result, as shown in FIG. 6A, when the medium was replaced with FBS (CBS) (FC), the proliferation activity of MSC was similar to that of MSC cultured in CBS. On the other hand, substitution of FBS in CBS was similar to the growth of MSCs proliferated in (CF) FBS (Fig. 6A). In addition, the size of the cells in each medium was also reversed when the culture conditions were changed (Fig. 6B). Similarly, the differentiation into adipocytes was reversed when CBS-to-FBS was converted, and when the FBS-to-CBS was changed, the differentiation was inhibited (Fig. 6C). The fact that the cell characteristics were changed in the absence of major cell division suggests that the unique characteristics of FBS and CBS are due to the stimulated effects of specific factors rather than the different MSC groups.

3-6. 3-6. FBSFBS  Wow CBSCBS 에서 배양된 차별화된 신호의 규명Identification of differentiated signals cultured in

다음에는 CBS와 FBS에서 배양된 MSC에서 다르게 활성화되는 신호를 규명하고자 하였다. 먼저 혈소판-유래 성장인자 (PDGF) 와 표피성장인자 (EGF)의 수용체가 MSC에서 발현되고 있으며, 이 두 성장인자는 MSC의 성장 및 분화에 영향을 준다고 알려져 있기 때문에 두 성장인자에 의한 신호조절을 각 배지조건에서 비교하였다.Next, we attempted to identify the differentially activated signals in MSCs cultured in CBS and FBS. First, platelet-derived growth factor (PDGF) and epidermal growth factor (EGF) receptors are expressed in MSCs. Since these two growth factors are known to affect the growth and differentiation of MSCs, Were compared in each medium condition.

구체적으로, 0.1% TritonX-100, 1 mM DTT, 15 mM MgCl2, 150 mM NaCl, 20 mM EGTA, 50 mM HEPES (pH 7.5), 25 mM NaF, 1 mM 나트륨 오르토바나드산염(Na orthovanadate), 50 mM β-글리세로포스페이트, 1 mM PMSF, 포스테아제 복합저해제 (Roche Diagnostics, Mannheim, Germany)가 함유된 용해완충액를 MSC에 처리한 후, 4℃ 에서 20 분간 15,000 rpm에서 원심분리하였다. 250 ㎍ 의 용해질에 10 ㎍의 PDGFR (Santa Cruz Biotechnology) 또는 EGFR 항체 (R&D systems)를 4℃에서 2시간 반응시키고 프로테인 A/G 아가로스 (GE Healthcare)와 1시간 반응시켰다. 용해완충액으로 세척 후 면역침강한 단백질을 SDS-PAGE로 분리하고 포스포타이로신 항체 (p-Tyr, clone 4G10, Upstate)로 면역블롯팅하였다.Specifically, a solution containing 0.1% Triton X-100, 1 mM DTT, 15 mM MgCl 2 , 150 mM NaCl, 20 mM EGTA, 50 mM HEPES (pH 7.5), 25 mM NaF, 1 mM sodium orthovanadate, MSC was treated with lysis buffer containing 50 mM [beta] -glycerophosphate, 1 mM PMSF, postase complex inhibitor (Roche Diagnostics, Mannheim, Germany) and centrifuged at 15,000 rpm for 20 minutes at 4 [deg.] C. 10 μg of PDGFR (Santa Cruz Biotechnology) or EGFR antibody (R & D systems) was reacted at 250 ° C for 2 hours at 4 ° C and reacted with protein A / G agarose (GE Healthcare) for 1 hour. After washing with dissolution buffer, the immunoprecipitated proteins were separated by SDS-PAGE and immunoblotted with phosphotyrosine antibody (p-Tyr, clone 4G10, Upstate).

그 결과, FBS와 CBS에서의 MSC는 PDGF 와 EGF 수용체를 비슷하게 발현하고 있으나 그 타이로신에 인산화된 정도는 CBS군에서 높게 나타났고, FBS에서는 거의 관찰할 수 없었다 (도 7A). 즉, CBS에서 증식된 MSC 에서는 PDGF 와 EGF 수용체가 높은 인산화를 보였고, 이는 CBS 내의 PDGF와 EGF 가 MSC 에 독특한 자극을 준다는 사실을 보여준다.
As a result, MSCs in FBS and CBS similarly expressed PDGF and EGF receptor, but their degree of phosphorylation in the tyrosine was high in the CBS group and hardly observed in the FBS (FIG. 7A). That is, PDGF and EGF receptors showed high phosphorylation in MSCs proliferated in CBS, indicating that PDGF and EGF in CBS give a unique stimulus to MSC.

다음에는 CBS군에서 보여준 분화체계의 전이, 즉 지방세포에서 골세포로 분화가 변화하는 사실을 규명하고자 하였다. 최근에 14-3-3 에 결합한다고 밝혀진 전사 활성인자인 TAZ는 MSC의 분화를 지방세포에서 골세포로 전환시키는 역할을 하는 매개물질로 보고된 바가 있다. 유사하게도, Wnt 리간드에 의해 증가된 β-카테닌의 활성이나 지속적 활성을 갖는 β-카테닌의 발현은 지방세포로의 분화를 억제하는 동시에 골세포분화능을 증강시킨다. CBS에서도 이런 유사한 변화가 나타나는지를 알아보기 위하여 CBS와 FBS에서 배양된 MSC에서 이러한 전자조절인자의 발현양을 비교해 보고자 하였다. 구체적으로, TAZ, YAP, β-카테닌의 발현양을 알아보기 위하여 40 ㎍ 의 용해질을 다클론 TAZ 항체, 전체 β-카테닌에 대한 항체(LF-MA0102, LabFrontier, Seoul, Korea) 와 활성화된 β-카테닌에 대한 항체 (clone 8E7, Upstate, CA, USA)를 이용하여 웨스턴 블롯팅하였다. TAZ 또는 YAP 에 대한 항체는 홍정호 교수님에게서 제공받았다.Next, we investigated the differentiation of the differentiation system from the adipocyte to the osteocyte in the CBS group. Recently, TAZ, a transcriptional activator that has been shown to bind to 14-3-3, has been reported as a mediator that plays a role in converting MSC differentiation from adipocytes into bone cells. Similarly, the expression of [beta] -catenin, which has increased beta -catenin activity or sustained activity by Wnt ligands, inhibits differentiation into adipocytes and enhances osteoclast differentiation. To investigate the similar changes in CBS, we tried to compare the expression levels of these electron regulatory elements in MSCs cultured in CBS and FBS. To investigate the expression levels of TAZ, YAP and β-catenin, 40 ㎍ of lysates were incubated with polyclonal TAZ antibody, total β-catenin antibody (LF-MA0102, LabFrontier, Seoul, Korea) Western blotting was performed using an antibody against catenin (clone 8E7, Upstate, CA, USA). Antibodies against TAZ or YAP were obtained from Dr. Hong Jung-Ho.

그 결과, FBS에서 배양된 MSC에 비해서 CBS군에서 β-카테닌의 전체 단백질 양이 증가하였으며 활성화된 비인산화 형태의 β-카테닌도 증가함을 알 수 있다 (도 7B). 반면에 CBS군과 FBS군에서 TAZ의 양에는 큰 차이를 보이지 않았으나 또 다른 TAZ 관련 전사활성인자이면서 14-3-3에 결합하는 yes-관련단백질인 YAP의 발현양은 CBS군에서 월등히 증가하였다 (도 7B). 이 결과들은 β-카테닌의 축적과 YAP의 유도를 향한 비정형화된(non-canonical) Wnt 경로임을 시사하며 이는 TAZ 변화를 수반하지 않으며 CBS에서 배양된 MSC의 지방에서 골세포로의 분화전이를 설명하는 기전을 제시하고 있다.
As a result, it was found that the total protein amount of β-catenin was increased in the CBS group and the β-catenin in the activated non-phosphorylated form was also increased compared to the MSC cultured in FBS (FIG. 7B). On the other hand, there was no significant difference in the amount of TAZ in the CBS group and in the FBS group, but the expression level of YAP, a yeast-related protein that binds to another TAZ-related transcriptional activator but to 14-3-3, was significantly increased in the CBS group 7B). These results suggest that this is a non-canonical Wnt pathway for accumulation of β-catenin and induction of YAP, which is not accompanied by TAZ changes and explains the transfer of fat-to-bone cell differentiation from MSC cultured in CBS .

실시예Example 4.  4. CBSCBS 유래 효과에 대한 각 개체별  For each effect on the origin effect 변이도와Variation and 유전자 발현에 미치는 영향 및 분획의 물리적 특성 분석 Effects on gene expression and physical properties of fractions

4-1. 4-1. CBSCBS 유래 효과에 대한 각 개체별 변이도 Variation of the individual effects of each effect

먼저 동종제대혈청에 의한 중간엽 증식항진 효과가 개체특이적인지 관찰하기 위하여, 9명의 공여자로부터 얻어진 제대혈청을 8명의 공여자로부터 얻어진 제대혈장(CBS)과 각기 다른 3 군데의 구입처로부터 얻은 우혈청(FBS)을 대상으로 비교하였다. 대상 중간엽줄기세포는 두명의 독립적 공여자 (MSC #1, 2) 로부터 분리된 세포를 대상으로 분석하였다. 그 결과, 각 개체별 차이에 상관없이 일정한 효과가 관찰되는 것을 확인하였다 (도 8A).
In order to examine whether the hyperplasia effect of allogeneic umbilical cord blood was specific for the individual, cord blood collected from 9 donors were divided into cord blood (CBS) obtained from 8 donors and rats (FBS ) Were compared. The target mesenchymal stem cells were analyzed for cells isolated from two independent donors (MSC # 1, 2). As a result, it was confirmed that a certain effect was observed irrespective of the individual differences (Fig. 8A).

4-2. 4-2. CBSCBS 유래 효과가 유전자 발현에 미치는 영향 Effect of Derived Effect on Gene Expression

제대혈청에 의한 중간엽 줄기세포의 배양이 성체줄기세포를 보다 발생학적 초기상태의 유전자 상태를 모방할 수 있는지 확인하기 위하여, Oct-4 와 Rex-1 유전자의 발현을 역전사 중합효소연쇄반응(RT-PCR)으로 비교하였다. 그 결과, 배아단계에서 발현되는 유전자인 Oct-4 유전자가 제대혈청에서 배양한 경우 발현유도됨을 확인할 수 있었다 (도 8B).
The expression of Oct-4 and Rex-1 genes was analyzed by reverse transcription-polymerase chain reaction (RT-PCR) in order to confirm whether the culture of mesenchymal stem cells by umbilical cord blood can mimic adult stem cell- -PCR). As a result, it was confirmed that the Oct-4 gene, which is a gene expressed in the embryo stage, was induced to be expressed when cultured in umbilical cord blood (Fig. 8B).

4-3. 4-3. 제대혈청의Cord blood 활성성분의 물리적 특성 분석 Physical properties of active ingredients

다음으로, 본 연구의 결과가 개인의 제대혈을 pooling 했을 때 유사한 효과가 있는지 확인함과 동시에, 이들 pooling 된 제대혈청을 열처리 (heat inactivation) 하거나 탄소흡착 (charcoal adsorption) 및 분자량 분획에 의한 효과를 분석하였다. 구체적으로, 6명의 공여자로부터 획득된 제대혈청의 분획을 합쳐 다중공여 (multi-donor) pooling 한 후 가열처리 (섭씨 55도 30분) (HI), 탄소 흡착 (CS) 및 분자량에 따른 분획 (MW 10 KD) 을 centricon 을 사용하여 분리한 후 처치되지 않은 제대혈청과 비교하여 증식촉진효과, 골조직 분화 촉진효과, 및 지방조직 분화억제 효과를 관찰하였다.Next, the results of this study confirm the similar effect when pooling the umbilical cord blood of an individual, and analyze the effects of heat inactivation of these pooled umbilical cord blood, charcoal adsorption and molecular weight fractionation Respectively. Specifically, fractions of umbilical cord blood obtained from 6 donors were pooled and subjected to heat treatment (55 ° C for 30 min) (HI), carbon adsorption (CS) and fraction according to molecular weight (MW 10 KD) were separated by centricon and compared with untreated umbilical cord blood, growth promoting effect, osteogenic differentiation promoting effect, and adipogenic differentiation inhibiting effect were observed.

그 결과, pooling 한 경우 각개 공여자별 효과와 같은 효과가 있음을 확인하였고, 이들을 열처리 하였을 때 그 효과가 더 증가함을 확인하였다. 또한 이들을 분자량 10 KD 이하로 분획하였을 경우 그 활성이 상실되는 반면, 10 KD 이상으로 분획한 경우 본래의 활성도가 유지됨을 확인함으로써, 제대혈청에 있는 활성성분이 분자량 10 KD 이상의 거대분자량의 분획에 있음을 확인하였다(도 8 C-E).
As a result, it was confirmed that the effect of pooling was the same as that of each donor, and it was confirmed that the effect was further increased by heat treatment. In addition, when the fractions were fractionated at a molecular weight of 10 KD or less, their activities were lost, whereas when fractions of 10 KD or more were retained, the original activity was maintained. Thus, the active component in the umbilical cord blood was in a fraction of a macromolecular weight of 10 KD or more (Fig. 8 CE).

통계적 분석Statistical analysis

이상의 모든 실험은 최소 3번 반복하였고, 결과는 평균 ± 표준오차로 표기하였으며 Student’s T-test로 분석하였다. P <0.05 인 수치를 통계적으로 유의하다고 판단하였다.
All of the above experiments were repeated at least 3 times and the results were expressed as mean ± standard error and analyzed with Student's T-test. P <0.05 was considered statistically significant.

Claims (14)

(ⅰ) 골수로부터 수득된 단핵세포군을 1주일 간 배양하는 단계;
(ⅱ) 상기 배양 후, 비부착성 세포를 제거하고, 부착성 세포를 분리하여 계대 배양하는 단계; 및
(ⅲ) 상기 부착성 세포를 인간 제대혈 혈청을 함유하는 배지에서 배양하는 단계를 포함하는, 하기와 같은 특성을 나타내는 미분화된 중간엽 줄기세포의 제조방법.
(a) Oct4 발현능을 가짐;
(b) 20% 이상의 CFU-F(colony forming unit-fibroblast) 집락 형성능을 가짐;
(c) 오스테오폰틴(osteopontin), 오스테오칼신(osteocalcin) 및 ALP(alkaline phosphatase) 의 발현능을 가짐;
(d) 네스틴(nestin) 발현능을 가짐; 및
(e) 지방세포 분화능이 억제됨.
(I) culturing the mononuclear cell group obtained from bone marrow for 1 week;
(Ii) removing the non-adherent cells after the culture, separating the adherent cells and subculturing the cells; And
(Iii) culturing the adherent cells in a culture medium containing human umbilical cord blood serum.
(a) has the ability to express Oct4;
(b) has a colony forming ability of more than 20% CFU-F (colony forming unit-fibroblast);
(c) has the ability to express osteopontin, osteocalcin and ALP (alkaline phosphatase);
(d) nestin expression ability; And
(e) The ability to differentiate adipocytes is suppressed.
제1항에 있어서, 상기 인간 제대혈 혈청을 함유하는 배지는 다음 중 어느 하나의 특징을 가지는 배지인 방법:
(a) 40℃ 내지 60℃에서 가열처리한 인간 제대혈 혈청을 함유하는 배지;
(b) 탄소흡착한 인간 제대혈 혈청을 함유하는 배지; 및
(c) 분자량 10 KD 이상의 인간 제대혈 혈청 분획을 함유하는 배지.
The method of claim 1, wherein the medium containing the human umbilical blood serum is a medium having any one of the following features:
(a) a medium containing human umbilical cord blood serum heat-treated at 40 占 폚 to 60 占 폚;
(b) a medium containing carbon-adsorbed human umbilical cord blood serum; And
(c) A medium containing a human umbilical cord blood serum fraction having a molecular weight of 10 KD or more.
제1항에 있어서, 상기 인간 제대혈 혈청은 동종 또는 자가 유래인 것인 방법.
The method of claim 1, wherein said human umbilical blood serum is homogenous or autologous.
제1항에 있어서, 상기 인간 제대혈 혈청은 다중 공여자의 제대혈 혈청을 풀링(pooling)한 제대혈 혈청인 방법.
The method according to claim 1, wherein the human umbilical cord blood serum is cord blood serum obtained by pooling cord blood serum of a multiple donor.
제1항에 있어서, 상기 인간 제대혈 혈청이 총 배지 조성물의 5 내지 15% 함량으로 함유되는 것을 특징으로 하는 방법.
The method of claim 1, wherein the human umbilical blood serum is contained in an amount of 5 to 15% of the total culture composition.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항의 제조방법에 의해 제조된 미분화된 중간엽 줄기세포.
An undifferentiated mesenchymal stem cell prepared by the method of any one of claims 1 to 5.
제6항에 있어서, 상기 중간엽 줄기세포는 인간 제대혈 혈청(CBS)을 포함하는 배지에서 배양된 미분화된 중간엽 줄기세포로서, 우혈청(FBS)을 포함하는 배지에서 배양된 미분화된 중간엽 줄기세포보다 β-카테닌 또는 YAP(yes-associated protein) 발현량이 증진된 것을 특징으로 하는 중간엽 줄기세포.
[7] The mesenchymal stem cell according to claim 6, wherein the mesenchymal stem cell is an undifferentiated mesenchymal stem cell cultured in a medium containing human umbilical cord blood serum (CBS), wherein the undifferentiated mesenchymal stem cultured in a medium containing fBS (FBS) Wherein the expression level of beta -catenin or yeast-associated protein (YAP) is higher than that of cells.
제6항에 있어서, 상기 중간엽 줄기세포는 인간 제대혈 혈청(CBS)을 포함하는 배지에서 배양된 미분화된 중간엽 줄기세포로서, 우혈청(FBS)을 포함하는 배지에서 배양된 미분화된 중간엽 줄기세포보다 성장기에서 높은 오스테오칼신(osteocalcin) 프로모터 활성을 가지는 것을 특징으로 하는 중간엽 줄기세포.
[7] The mesenchymal stem cell according to claim 6, wherein the mesenchymal stem cell is an undifferentiated mesenchymal stem cell cultured in a medium containing human umbilical cord blood serum (CBS), wherein the undifferentiated mesenchymal stem cultured in a medium containing fBS (FBS) Wherein the stem cell has an osteocalcin promoter activity higher in the growth phase than the cell.
제6항에 있어서, 상기 중간엽 줄기세포는 인간 제대혈 혈청(CBS)을 포함하는 배지에서 배양된 미분화된 중간엽 줄기세포로서, 우혈청(FBS)을 포함하는 배지에서 배양된 미분화된 중간엽 줄기세포보다 혈소판 유래 성장인자(PDGF) 및 표피 성장인자(EGF)의 수용체가 높은 인산화를 보임을 특징으로 하는 중간엽 줄기세포.
[7] The mesenchymal stem cell according to claim 6, wherein the mesenchymal stem cell is an undifferentiated mesenchymal stem cell cultured in a medium containing human umbilical cord blood serum (CBS), wherein the undifferentiated mesenchymal stem cultured in a medium containing fBS (FBS) Wherein the platelet derived growth factor (PDGF) and epidermal growth factor (EGF) receptors show higher phosphorylation than cells.
제6항에 있어서, 상기 중간엽 줄기세포는 인간 제대혈 혈청(CBS)을 포함하는 배지에서 배양된 미분화된 중간엽 줄기세포로서, 우혈청(FBS)을 포함하는 배지에서 배양된 미분화된 중간엽 줄기세포보다 사이클린 D2(cyclin D2) 발현량이 증진된 것을 특징으로 하는 중간엽 줄기세포.
[7] The mesenchymal stem cell according to claim 6, wherein the mesenchymal stem cell is an undifferentiated mesenchymal stem cell cultured in a medium containing human umbilical cord blood serum (CBS), wherein the undifferentiated mesenchymal stem cultured in a medium containing fBS (FBS) Wherein the expression level of cyclin D2 (cyclin D2) is higher than that of cells.
제6항의 중간엽 줄기세포를 인간 제대혈 혈청 및 골형성 유도물질을 포함하는 배지에서 배양하는 것을 포함하는, 중간엽 줄기세포를 골세포로 분화유도하는 방법.
A method for inducing differentiation of mesenchymal stem cells into osteocytes, comprising culturing the mesenchymal stem cells of claim 6 in a culture medium containing human umbilical cord blood serum and bone formation inducer.
제11항에 있어서, 상기 골형성 유도물질은 β-글리세로포스페이트, 덱사메타존 및 아스코르브산으로 구성되는 군으로부터 선택되는 것인 방법.
12. The method according to claim 11, wherein the bone formation inducing substance is selected from the group consisting of? -Glycerophosphate, dexamethasone and ascorbic acid.
제6항의 중간엽 줄기세포를 포함하는 골대사성 질환 치료용 조성물.
A composition for treating bone metabolic diseases comprising the mesenchymal stem cells of claim 6.
제6항의 중간엽 줄기세포를 포함하는 신경계 질환 치료용 조성물.A composition for treating neurological diseases comprising the mesenchymal stem cells of claim 6.
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