KR101798217B1 - Sorting method of mesenchymal stem cell derived from pluripotent stem cell - Google Patents

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이수홍
김진수
최보규
한인보
차병현
이근희
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Abstract

Provided is a method for effectively sorting mesenchymal stem cells derived from pluripotent stem cells. The method comprises the following steps: spontaneously differentiating pluripotent stem cells into differentiated cells including ectoderm cells, mesoblast cells and endodermal cells; cultivating the differentiated cells in a fibronectin cultivation container using a mesenchymal stem cell cultivation medium; and separating the mesenchymal stem cells attached on the fibronectin cultivation container in a natural selection manner.

Description

만능줄기세포로부터 유래된 중간엽줄기세포를 선별하는 방법{SORTING METHOD OF MESENCHYMAL STEM CELL DERIVED FROM PLURIPOTENT STEM CELL}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for screening mesenchymal stem cells derived from pluripotent mesenchymal stem cells (SORTING METHOD OF MESENCHYMAL STEM CELL DERIVED FROM PLURIPOTENT STEM CELL)

발명은 만능줄기세포로부터 유래된 중간엽줄기세포를 효율적으로 선별하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for efficiently screening mesenchymal stem cells derived from pluripotent stem cells.

현재 다양한 조직인 골수, 말초혈액, 지방, 제대혈, 피부조직, 추간판, 양수, 태반, 치주 조직 등으로부터 성체 중간엽줄기세포(Mesenchymal Stem Cell, MSC)를 분리하는 다양한 방법이 개발되어지고 있으며, 분리되어진 세포를 이용하여 재생의학 및 세포 치료제로 사용하기 위하여 분리되어진 세포를 배양 및 증식을 유도하여 치료에 사용하고 있다. Various methods for separating adult mesenchymal stem cell (MSC) from various tissues such as bone marrow, peripheral blood, fat, umbilical cord blood, skin tissue, intervertebral disc, amniotic fluid, placenta and periodontal tissue have been developed, Cells have been used for therapy by inducing culture and proliferation of isolated cells for use as regenerative medicine and cell therapy agents.

중간엽줄기세포를 재생의학 및 세포 치료제로 이용하기 위해서는 각각의 치료조건을 잡기 위한 세포 및 치료를 위해 요구되는 최소 세포수(약 1x109 개의 세포)를 만족시키는 양질의 질 높은 많은 수의 세포가 필요하다. 하지만, 기존의 성체로부터 얻어진 성체 중간엽줄기세포는 조직 및 제공자에 따라서 분화능에 차이를 보이며 또한 낮은 세포증식 능력의 한계를 보인다.In order to use mesenchymal stem cells as regenerative medicine and cell therapy agents, a large number of high-quality and high-quality cells are required to meet the respective treatment conditions and the minimum number of cells required for treatment (about 1x10 9 cells) need. However, the adult mesenchymal stem cells obtained from the adult are different in their differentiation ability depending on the tissue and donor, and also have a limit of low cell proliferation ability.

기존의 성체 중간엽줄기세포가 갖고 있는 분화능의 차이 및 세포증식 능력에서 기인한 세포의 한계점을 해결하기 위한 가장 이상적인 대안은 세포증식 능력 및 분화력이 뛰어난 만능줄기세포를 이용하여 단일의 중간엽줄기세포를 생산하는 것이다. The most ideal alternative for resolving the limitations of cells due to the differentiation ability and the cell proliferation capacity of existing adult mesenchymal stem cells is to use a pluripotent mesenchymal stem cell Cells.

그러나 현재까지의 기술은 만능줄기세포로부터 유래된 중간엽줄기세포를 효율적으로 분류하는데 한계를 가지고 있기에 이를 해결하기 위하여 다양한 기술이 요구된다.However, the technology to date has limitations in effectively classifying mesenchymal stem cells derived from pluripotent stem cells, and various techniques are required to solve the problems.

만능줄기세포로부터 유래된 중간엽줄기세포를 효율적으로 선별하는 방법이 제공된다. A method for efficiently screening mesenchymal stem cells derived from pluripotent stem cells is provided.

만능줄기세포로부터 유래된 중간엽줄기세포를 효율적으로 선별하는 방법은, 만능줄기세포(pluripotent stem cell)를 분화세포로 자연분화(spontaneous differentiation)하는 것, 상기 분화세포를 파이브로넥틴_배양용기(fibronectin_coated culture container)에서 배양하는 것, 및 상기 파이브로넥틴_배양용기에 부착된 중간엽줄기세포를 자연선택적으로 분리하는 것을 포함한다. Methods for efficiently selecting mesenchymal stem cells derived from pluripotent stem cells include spontaneous differentiation of pluripotent stem cells into differentiated cells, culturing the differentiated cells in a fibronectin- fibronectin_coated culture container, and naturally selectively separating the mesenchymal stem cells attached to the fibronectin_culturing vessel.

상기 만능줄기세포는 무-지지세포(feeder cell-free) 혹은 지지세포(feeder cell) 환경에서 배양될 수 있다. 상기 만능줄기세포는 인간 배아줄기세포(human embryonic stem cell)와 인간 유도만능줄기세포(human induced pluripotent stem cell) 중 적어도 하나일 수 있다. The pluripotent stem cells can be cultured in a feeder cell-free or feeder cell environment. The pluripotent stem cells may be at least one of a human embryonic stem cell and a human induced pluripotent stem cell.

상기 분화세포는 중간엽줄기세포 배양 배지를 이용하여 상기 파이브로넥틴_배양용기에서 배양될 수 있다. 상기 분화세포는 외배엽 세포, 중배엽 세포 및 내배엽 세포를 포함한다. The differentiated cells can be cultured in the fibronectin-culture vessel using mesenchymal stem cell culture medium. The differentiated cells include ectodermal cells, mesodermal cells and endoderm cells.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

발명은 적어도 다음과 같은 효과가 있다.The invention has at least the following effects.

만능줄기세포로부터 유래된 중간엽줄기세포가 효율적으로 선별될 수 있다. Mesenchymal stem cells derived from pluripotent stem cells can be efficiently screened.

만능줄기세포로부터 유래된 중간엽줄기세포가 효율적으로 선별됨으로써, 재생치료에 필요한 단일의 질 높은 충분한 수의 세포주가 손쉽게 확보되는 플랫폼(flatform)이 제공될 수 있다. An efficient selection of mesenchymal stem cells derived from pluripotent stem cells can provide a platform in which a sufficient number of high quality cell lines necessary for regenerative therapy can be easily obtained.

본 발명에 따른 효과는 이상에서 예시된 내용에 의해 제한되지 않으며, 더욱 다양한 효과들이 본 명세서 내에 포함되어 있다.The effects according to the present invention are not limited by the contents exemplified above, and more various effects are included in the specification.

도 1은 세포외기질이 도포되지 않은 일반 배양용기(이하, '일반 배양용기'라 한다)에서 배양된 중간엽줄기세포(대조군 세포: Control)와 세포외기질이 도포된 배양용기(이하, '코팅 배양용기'라 한다)에서 배양된 중간엽줄기세포들(실험군 세포들: Gelatin, PLL, Fn)의 이미지이다.
도 2는 일반 배양용기에서 배양된 대조군 세포(Control)와 코팅 배양용기에서 배양된 실험군 세포들(Gelatin, PLL, Fn)의 세포부착률(Cell adhesion efficiency)의 차이를 보여주는 이미지이다.
도 3은 형광활성세포분류기(Fluorescence-activated cell sorter, FACS)를 이용하여, 일반 배양용기에서 배양된 대조군 세포(Control)와 코팅 배양용기에서 배양된 실험군 세포들(Gelatin, PLL, Fn)에서의 인간 중간엽줄기세포 표면 마커인 CD90과 CD105의 발현을 확인한 결과에 관한 이미지이다.
도 4는 공초점 현미경을 이용하여, 일반 배양용기에서 배양된 대조군 세포(Control)와 코팅 배양용기에서 배양된 실험군 세포들(Gelatin, PLL, Fn)의 면역세포염색(Immunocytochemistry, ICC) 결과를 확인한 이미지이다.
도 5는 실시간 중합효소 연쇄 반응(real-time Polymerase Chain Reaction, real-time PCR)을 이용하여, 일반 배양용기에서 배양된 대조군 세포(Control)과 코팅 배양용기에서 배양된 실험군 세포들(Gelatin, PLL, Fn)의 인테그린 α1, 인테그린 α4, 인테그린 α5, 인테그린 αV 및 인테그린 β1 발현을 확인한 결과에 관한 이미지이다.
도 6은 분화세포에서 인테그린 항체를 이용한 세포부착 능력 테스트 결과에 관한 이미지로서, 대조군(Control)에는 인테그린 항체가 사용되지 않았고, 실험군(α5, β1, α5β1)에는 각각 인테그린 α5 항체, 인테그린 β1 항체 및 인테그린 α5β1 항체가 사용되었다.
도 7은 도 6의 세포부착 능력 실험결과에 대한 정량분석 그래프이다.
도 8은 형광활성세포분류기(Fluorescence-activated cell sorter, FACS)를 이용하여, 파이브로넥틴_배양용기를 이용하여 선별된 실험군 세포(Fn-separated MSC)에서 발현되는 중간엽줄기세포 표면 마커들을 확인한 결과에 관한 이미지로서, 지방-유래 중간엽줄기세포(Adipose-derived MSC, ASC)와 골수-유래 중간엽줄기세포(Bone Marrow MSC, BM-MSC)가 대조군으로 사용되었다.
도 9는 파이브로넥틴_배양용기를 이용하여 선별된 중간엽줄기세포(실험군 세포 : ES-Fn-MSC)의 지방세포로의 분화 결과에 관한 이미지로서, 지방-유래 중간엽줄기세포(ASC)와 골수-유래 중간엽줄기세포(BM-MSC)가 대조군으로 사용되었다.
도 10은 real-time PCR 을 이용하여, 파이브로넥틴_배양용기를 이용하여 선별된 중간엽줄기세포(실험군 세포: ES-Fn-MSC)에서 발현되는 지방분화 마커(PPARγ, C/EBPβ)를 분석한 결과에 관한 이미지로서, 지방-유래 중간엽줄기세포(ASC)와 골수-유래 중간엽줄기세포(BM-MSC)가 대조군으로 사용되었다.
도 11은 파이브로넥틴_배양용기를 이용하여 선별된 중간엽줄기세포(실험군 세포: ES-Fn-MSC)의 골세포로의 분화 결과에 관한 이미지로서, 지방-유래 중간엽줄기세포(ASC)와 골수-유래 중간엽줄기세포(BM-MSC)가 대조군으로 사용되었다.
도 12는 real-time PCR 을 이용하여, 파이브로넥틴_배양용기를 이용하여 선별된 중간엽줄기세포(실험군 세포: ES-Fn-MSC)에서 발현되는 골분화 마커(Col1, ALP)를 분석한 결과에 관한 이미지로서, 지방-유래 중간엽줄기세포(ASC)와 골수-유래 중간엽줄기세포(BM-MSC)가 대조군으로 사용되었다.
도 13은 파이브로넥틴_배양용기를 이용하여 선별된 중간엽줄기세포(실험군 세포: ES-Fn-MSC)의 연골세포로의 분화 결과에 관한 이미지로서, 지방-유래 중간엽줄기세포(ASC)와 골수-유래 중간엽줄기세포(BM-MSC)가 대조군으로 사용되었다.
도 14는 real-time PCR 을 이용하여, 파이브로넥틴_배양용기를 이용하여 선별된 중간엽줄기세포(실험군 세포: ES-Fn-MSC)에서 발현되는 연골분화 마커(Col2, AGG)를 분석한 결과에 관한 이미지로서, 지방-유래 중간엽줄기세포(ASC)와 골수-유래 중간엽줄기세포(BM-MSC)가 대조군으로 사용되었다.
도 15는 파이브로넥틴_배양용기를 이용하여 선별된 중간엽줄기세포(실험군 세포: ES-Fn-MSC)의 생존/사멸 분석(live/dead assay) 결과를 보여주는 이미지이다.
도 16은 혈구계(Hematocytometer)를 통해, 파이브로넥틴_배양용기에서 배양된 중간엽줄기세포(실험군 세포: ES-Fn-MSC)의 세포증식 능력을 확인한 결과에 관한 그래프로서, 지방-유래 중간엽줄기세포(ASC)와 골수-유래 중간엽줄기세포(BM-MSC)가 대조군으로 사용되었다.
도 17은 형광활성세포분류기(FACS)를 이용하여, 파이브로넥틴_배양용기에서 배양된 중간엽줄기세포(실험군 세포: ES-Fn-MSC(p3))의 세포주기를 분석한 결과에 관한 이미지로서, 지방-유래 중간엽줄기세포(ASC(p3))와 골수-유래 중간엽줄기세포(BM-MSC(p3))가 대조군으로 사용되었다.
도 18은 real-time PCR를 이용하여, 파이브로넥틴_배양용기에서 배양된 중간엽줄기세포(실험군 세포: ES-Fn-MSC)의 텔로미어 길이를 측정한 결과에 관한 그래프로서, 지방-유래 중간엽줄기세포(ASC)와 골수-유래 중간엽줄기세포(BM-MSC)가 대조군으로 사용되었다.
FIG. 1 is a graph showing the results of cultured mesenchymal stem cells (control cells: Control) cultured in a general culture container (hereinafter referred to as 'general culture container') not coated with the extracellular matrix, (Gelatin, PLL, Fn) of the mesenchymal stem cells (experimental cells) cultured in a culture medium (hereinafter referred to as " coating culture container "
FIG. 2 is an image showing differences in cell adhesion efficiency between control cells cultured in a general culture vessel and experimental cells (Gelatin, PLL, Fn) cultured in a coating culture vessel.
FIG. 3 is a graph showing the effect of a control cell (control) cultured in a general culture vessel and an experimental cell (Gelatin, PLL, Fn) cultured in a coating culture vessel using a fluorescence activated cell sorter (FACS) This is an image of the result of confirming the expression of human mesenchymal stem cell surface markers CD90 and CD105.
FIG. 4 shows immunocytochemistry (ICC) results of control cells cultured in a general culture vessel and experimental cells (Gelatin, PLL, Fn) cultured in a coating culture vessel using a confocal microscope Image.
FIG. 5 is a graph showing the relationship between control cells (control) cultured in a general culture vessel and experimental cells (Gelatin, PLL (control)) cultured in a coating culture vessel using a real-time polymerase chain reaction , Fn), and the results of confirming the expression of integrin alpha 1, integrin alpha 4, integrin alpha 5, integrin alpha V and integrin beta 1.
FIG. 6 is a graph showing the results of a cell adhesion test using an integrin antibody in differentiated cells. In the control group, no integrin antibody was used and in the experimental group (? 5,? 1,? 5? 1), integrin? 5 antibody, The integrin [alpha] 5 [beta] l antibody was used.
FIG. 7 is a quantitative analysis graph of the cell adhesion ability test results of FIG. 6. FIG.
FIG. 8 is a graph showing the results of the detection of mesenchymal stem cell surface markers expressed on selected Fn-separated MSCs using a fluorescence activated cell sorter (FACS) using a fibronectin Adipose-derived MSCs (ASC) and bone marrow-derived mesenchymal stem cells (Bone Marrow MSC, BM-MSC) were used as controls.
FIG. 9 is a graph showing the results of differentiation of mesenchymal stem cells (ES cell-derived cells: ES-Fn-MSC) into adipocytes by using a fibronectin- Bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSC) were used as controls.
Fig. 10 shows the results of the analysis of lipid differentiation markers (PPARγ, C / EBPβ) expressed in selected mesenchymal stem cells (ES-Fn-MSC) using real-time PCR using a fibronectin As an image of the results of analysis, fat-derived mesenchymal stem cells (ASC) and bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSC) were used as controls.
FIG. 11 is an image showing the results of differentiation of mesenchymal stem cells (ES cell-derived cells: ES-Fn-MSC) into osteocytes selected using a fibronectin- And bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSC) were used as controls.
Figure 12 shows the results of analysis of bone morphogenetic markers (Col1, ALP) expressed in selected mesenchymal stem cells (ES-Fn-MSC) using real-time PCR using Fibronectin As an image of the results, fat-derived mesenchymal stem cells (ASC) and bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSC) were used as controls.
FIG. 13 is an image of the result of differentiation of mesenchymal stem cells (ES-Fn-MSC) selected into chondrocytes by using a fibronectin-culture vessel. As shown in FIG. 13, fat-derived mesenchymal stem cells (ASC) And bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSC) were used as controls.
Fig. 14 shows the results of analysis of cartilage differentiation markers (Col2, AGG) expressed in selected mesenchymal stem cells (ES-Fn-MSC) using real-time PCR using a fibronectin As an image of the results, fat-derived mesenchymal stem cells (ASC) and bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSC) were used as controls.
FIG. 15 is an image showing the results of live / dead assay of mesenchymal stem cells (ES cell-derived cells: ES-Fn-MSC) selected using a fibronectin-culture container.
16 is a graph showing the results of confirming the cell proliferation ability of mesenchymal stem cells (experimental group cells: ES-Fn-MSC) cultured in a fibronectin_-culture container through a hematocytometer, wherein the fat- Leaf stem cells (ASC) and bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSC) were used as controls.
17 is an image showing the results of analysis of the cell cycle of mesenchymal stem cells (experimental cell: ES-Fn-MSC (p3)) cultured in a fibronectin_-culture container using a fluorescence activated cell sorter (FACS) Derived mesenchymal stem cells (ASC (p3)) and bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSC (p3)) were used as controls.
18 is a graph showing the results of measurement of telomere length of mesenchymal stem cells (experimental cell: ES-Fn-MSC) cultured in a fibronectin_-culture vessel using real-time PCR, Leaf stem cells (ASC) and bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSC) were used as controls.

발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 기술의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 그 기술의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description taken in conjunction with the accompanying drawings, in which: FIG. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The accompanying drawings, which are included to provide a further understanding of the invention and are incorporated in and constitute a part of this specification, illustrate embodiments of the invention and, together with the description, serve to explain the principles of the invention.

또한, 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 실시예들은 발명의 개시가 완전하도록 하며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention is not limited to the embodiments disclosed herein, but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein, And the scope of the invention is to be defined only by the scope of the claims.

또한, 본 명세서에 개시된 기술을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 기술의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략할 수 있다. Further, in the description of the technology disclosed in this specification, a detailed description of related art may be omitted if it is judged that the gist of the technology disclosed in this specification may be blurred.

본 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함한다", "갖는다" 라고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. Throughout this specification, when an element is referred to as being " comprising " or "having" an element, it is understood that it does not exclude other elements, it means.

본 명세서 전체에서, "만능줄기세포(pluripotent stem cell)"는 수정란보다 발생이 약간 더 진행된 상태의 세포로서, 예를 들어, 발생 중 낭배(blastocyst)의 내세포괴(inner cell mass, ICM)가 이에 해당된다. 상기 만능줄기세포는 내배엽 세포, 중배엽 세포, 외배엽 세포로 분화하는 능력을 갖춘 미분화세포를 의미하고, 배아줄기세포와 유도만능줄기세포를 모두 포함하는 개념으로 이해된다.Throughout this specification, "pluripotent stem cells" are cells that are somewhat more advanced than embryonic cells, for example, the inner cell mass of the blastocyst (ICM) . The pluripotent stem cell refers to an undifferentiated cell capable of differentiating into an endoderm cell, a mesoderm cell, and an ectodermal cell, and is understood to include both embryonic stem cells and inducible pluripotent stem cells.

본 명세서 전체에서, "인간 배아줄기세포(human embryonic stem cell, hESC)"는 수정란이 모체의 자궁에 착상하기 직전인 포배기 배아에서 내세포괴를 추출하여 체외에서 배양한 것으로, 인체의 모든 세포로 분화할 수 있는 만능분화능(pluripotency)을 가지는 세포를 의미한다. Throughout this specification, "human embryonic stem cell (hESC)" is a cell culture obtained by extracting the inner cell mass from a blastocyst embryo immediately before fertilization of the embryo into the uterus of the mother, Which is capable of pluripotency.

본 명세서 전체에서, "인간 유도만능줄기세포(human induced pluripotent stem cell, hiPS)"는 완전히 자란 체세포에 역분화를 일으키는 유전자를 도입하여 마치 인간 배아줄기세포와 같은 만능분화능을 갖도록 유도된 세포를 의미한다. Throughout this specification, the term " human induced pluripotent stem cell (hiPS) "refers to a cell induced to have pluripotency, such as human embryonic stem cells, by introducing a gene that induces de- differentiation into fully- do.

본 명세서 전체에서, "분화(differentiation)"는 세포가 특별한 기능을 갖는 특정한 세포나 조직의 복합체 또는 개체의 수준으로 발달하는 것을 의미한다.Throughout this specification, "differentiation" means that the cell develops to the level of a specific cell or tissue complex or entity having a particular function.

본 명세서 전체에서, "분화세포"는 내배엽 세포, 중배엽 세포, 외배엽 세포로 자연분화된 세포를 의미한다.Throughout this specification, "differentiated cells" means endoderm cells, mesoderm cells, cells that have spontaneously differentiated into ectodermal cells.

본 명세서 전체에서, "자연분화(spontaneous differentiation)"는 세포분화에 관련된 성장 인자들을 처리하거나 특정한 화학물질을 처리하지 않고 자연적으로 발생된 것으로서, 세포분화에 관련된 성장 인자들을 처리하거나 특정한 화학물질을 처리하여 원하고자 하는 세포로 배아줄기세포의 분화를 유도하는 유도분화(guided differentiation)와 구별되는 개념이다. Throughout this specification, "spontaneous differentiation" refers to a process that is naturally occurring without treating growth factors involved in cell differentiation or treating certain chemicals, treating growth factors involved in cell differentiation or treating certain chemicals And is different from guided differentiation that induces differentiation of embryonic stem cells into desired cells.

본 명세서 전체에서, "무-지지세포 배양(feeder cell-free culture)"은 세포외기질(ExtraCellular Matrix: ECM), 재조합 단백질, 또는 합성 생체적합 물질(synthetic biomaterial)을 이용하여 생쥐 배아섬유아세포(mouse embryonic fibroblast)와 같은 지지세포를 대체하여 인간 배아줄기세포를 배양하는 방법을 의미한다. Throughout this specification, "feeder cell-free culture" refers to the use of an extracellular matrix (ECM), a recombinant protein, or a synthetic biomaterial to produce mouse embryonic fibroblasts mouse embryonic fibroblast) to replace human embryonic stem cells.

본 명세서 전체에서, "A_배양용기"는 A가 코팅된 배양용기를 의미한다. 예를 들어, "파이브로넥틴_배양용기"는 파이브로넥틴이 코팅된 배양용기를 의미하고, "젤라틴_배양용기"는 젤라틴이 코팅된 배양용기를 의미한다.Throughout this specification, "A_ culture vessel" means a culture vessel coated with A. For example, "fibronectin_culture vessel" means a culture vessel coated with fibronectin, and "gelatin_culture vessel" means a culture vessel coated with gelatin.

본 명세서 전체에서, "중간엽줄기세포"는 중간엽줄기세포의 특성을 갖는 동시에 지방세포, 연골세포, 골세포 등으로 분화할 수 있는 다분화능(multipotency)을 가진 세포로서, 중간엽줄기세포 그 자체뿐만 아니라 중간엽줄기세포와 유사한 특성을 가진 유사세포 또한 포함하는 것으로 사용될 수 있다. 따라서, "중간엽줄기세포"는, 중간엽줄기세포 그 자체, 중간엽줄기세포와 유사한 특성을 갖는 중간엽줄기세포-유사세포 그 자체, 또는 이들의 혼합물을 각각 지칭하기 위해 사용될 수 있다. 중간엽줄기세포-유사세포는, 중간엽줄기세포의 특성을, 예를 들어, 50% 이상, 60% 이상, 70% 이상, 80% 이상 또는 90% 이상 갖는 세포들 중 적어도 하나일 수 있다.Throughout this specification, "mesenchymal stem cell" is a multipotent stem cell having the characteristics of mesenchymal stem cells and capable of differentiating into adipocytes, chondrocytes, bone cells, etc., As well as pseudocytes with properties similar to those of mesenchymal stem cells. Thus, "mesenchymal stem cells" can be used to refer to mesenchymal stem cells themselves, mesenchymal stem cell-like cells themselves having similar characteristics to mesenchymal stem cells, or mixtures thereof, respectively. The mesenchymal stem cell-like cell may be at least one of the cells having the characteristics of mesenchymal stem cells, for example, 50% or more, 60% or more, 70% or more, 80% or more or 90% or more.

본 명세서 전체에서, "자연선택적 분리"는 중간엽줄기세포가 파이브로넥틴_배양용기에 자연적으로 부착된 것을 의미한다.Throughout this specification, "natural selective isolation" means that the mesenchymal stem cells are naturally attached to the fibronectin.

이하, 후술된 실시예들과 첨부된 도면을 참조하여, 발명에 대해 보다 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the embodiments described below and the accompanying drawings.

발명은 만능줄기세포(pluripotent stem cell)를 분화세포로 자연분화(spontaneous differentiation)하는 것, 상기 분화세포를 중간엽줄기세포 배양 배지를 이용하여 파이브로넥틴_배양용기(fibronectin_coated culture container)에서 배양하는 것, 및 상기 파이브로넥틴_배양용기에 부착된 중간엽줄기세포를 자연선택적으로 분류하는 것을 포함한다. The present invention relates to a method of spontaneous differentiation of pluripotent stem cells into differentiated cells, culturing the differentiated cells in a fibronectin_coated culture container using mesenchymal stem cell culture medium And naturally selectively classifying the mesenchymal stem cells attached to the fibronectin-culture vessel.

상기 만능줄기세포는 인간 배아줄기세포와 인간 유도만능줄기세포 중 적어도 하나일 수 있고, 상기 분화세포는 외배엽 세포, 중배엽 세포 및 내배엽 세포를 포함한다. The pluripotent stem cells may be at least one of human embryonic stem cells and human induced pluripotent stem cells, and the differentiated cells include ectodermal cells, mesodermal cells and endoderm cells.

발명자들은 파이브로넥틴_배양용기를 이용하여, 상기 만능줄기세포로부터 유래된 중간엽줄기세포를 효율적으로 분류할 수 있음을 실험적으로 확인하였고, 파이브로넥틴_배양용기에 부착된 중간엽줄기세포는, 젤라틴_배양용기에 부착된 중간엽줄기세포 및 폴리-L-라이신_배양용기에 부착된 중간엽줄기세포에 비해, 중간엽줄기세포의 특성이 강하고, 세포증식 능력이 높다는 것을 확인하였다. 이에 대해, 도 1 내지 도 7을 참조하여, 상세하게 설명하기로 한다. The inventors have experimentally confirmed that the mesenchymal stem cells derived from the pluripotent stem cells can be efficiently classified using the fibronectin-culture container, and the mesenchymal stem cells attached to the fibronectin- , Mesenchymal stem cells, and mesenchymal stem cells adhered to poly-L-lysine-cultured cells, and the cell proliferation capacity was higher than that of mesenchymal stem cells. This will be described in detail with reference to Figs. 1 to 7.

먼저, 도 1 및 도 2를 참조하여, 서로 다른 세포외기질에 대한 중간엽줄기세포의 세포부착능력에 대해 설명하기로 한다. First, referring to FIG. 1 and FIG. 2, the cell adhesion ability of mesenchymal stem cells to different extracellular matrix will be described.

도 1은 세포외기질이 도포되지 않은 일반 배양용기(이하, '일반 배양용기'라 한다)에서 배양된 중간엽줄기세포-유사 세포(대조군 세포: Control)와 세포외기질이 도포된 배양용기(이하, '코팅 배양용기'라 한다)에서 배양된 중간엽줄기세포-유사 세포들(실험군 세포들: Gelatin, PLL, Fn)의 이미지이다. FIG. 1 is a graph showing the relationship between the number of mesenchymal stem cell-like cells (control cells: control) cultured in a general culture container (hereinafter referred to as a 'general culture container') not coated with the extracellular matrix and the culture container (Gelatin, PLL, Fn) of mesenchymal stem cell-like cells cultured in a 'coating culture container'.

실험군 세포(Gelatin)은 젤라틴_배양용기에서 배양된 중간엽줄기세포를 의미하고, 실험군 세포(PLL)은 폴리-L-라이신_배양용기에서 배양된 중간엽줄기세포를 의미하며, 실험군 세포(Fn)은 파이브로넥틴_배양용기에서 배양된 중간엽줄기세포를 의미한다. (PLL) refers to mesenchymal stem cells cultured in a poly-L-lysine culture dish, and an experimental group cell (Fn ) Refers to mesenchymal stem cells cultured in a fibronectin-culture vessel.

도 2는 일반 배양용기에서 배양된 대조군 세포(Control)와 코팅 배양용기에서 배양된 실험군 세포들(Gelatin, PLL, Fn)의 세포부착률(Cell adhesion efficiency)의 차이를 보여주는 이미지이다. FIG. 2 is an image showing differences in cell adhesion efficiency between control cells cultured in a general culture vessel and experimental cells (Gelatin, PLL, Fn) cultured in a coating culture vessel.

도 1 및 도 2를 참조하면, 다른 실험군 세포들(Gelatin, PLL) 및 대조군 세포(Control)에 비해, 실험군 세포(Fn)은 세포외기질에 대한 세포부착률이 현저히 높았다. 구체적으로, 실험군 세포(Fn)은 다른 실험군 세포(PLL)에 비해 대략 3배 이상의 세포 부착률을 보였다. Referring to FIGS. 1 and 2, cell adhesion to the extracellular matrix was significantly higher in the experimental group (Fn) than in the other experimental cells (Gelatin, PLL) and control cells (Control). Specifically, the test cell (Fn) showed about 3 times more cell adhesion ratio than the other test cell (PLL).

도 3을 참고하여, 다른 실험군 세포들(Gelatin, PLL) 및 대조군 세포(Control)에 비해, 실험군 세포(Fn)이 중간엽줄기세포의 특성을 강하게 보여주고 있음을 설명하기로 한다. Referring to FIG. 3, it will be explained that the test cell (Fn) shows stronger characteristics of mesenchymal stem cells compared to other experimental cells (Gelatin, PLL) and control cells (Control).

도 3은 형광활성세포분류기(Fluorescence-activated cell sorter, FACS)를 이용하여, 일반 배양용기에서 배양된 대조군 세포(Control)와 코팅 배양용기에서 배양된 실험군 세포들(Gelatin, PLL, Fn)에서의 CD90과 CD105의 발현을 확인한 결과에 관한 이미지이다.FIG. 3 is a graph showing the effect of a control cell (control) cultured in a general culture vessel and an experimental cell (Gelatin, PLL, Fn) cultured in a coating culture vessel using a fluorescence activated cell sorter (FACS) CD90 < / RTI > and < RTI ID = 0.0 > CD105. ≪ / RTI >

도 3을 참고하면, 실험군 세포(Fn)에서, 중간엽줄기세포의 표면 마커들(CD90, CD105)가 모두 양성 발현을 보였고, CD105는 약 64% 이상의 양상을 보였다. 하기 표 1에는 대조군 세포(Control)과 실험군 세포들(Gelatin, PLL, Fn)에서 발현된 중간엽줄기세포의 표면 마커들(CD90, CD105)의 발현율이 정리되어 있다. 3, the surface markers (CD90, CD105) of the mesenchymal stem cells were all positive in the test cell (Fn), and the CD105 was more than 64%. Table 1 summarizes the expression rates of surface markers (CD90, CD105) of mesenchymal stem cells expressed in control cells and control cells (Gelatin, PLL, Fn).

ControlControl GelatinGelatin PLLPLL FnFn CD90CD90 61.9%61.9% 76.5%76.5% 76.2%76.2% 75.5%75.5% CD105CD105 25.2%25.2% 30.6%30.6% 42.7%42.7% 64.4%64.4%

상기 표 1의 결과로부터, 실험군 세포(Fn)과 실험군 세포(Gelatin)은 하기 식 1을 만족할 수 있고, 실험군 세포(Fn)과 실험군 세포(PLL)은 하기 식 2를 만족할 수 있다. From the results shown in the above Table 1, the experimental cell (Fn) and the experimental cell (Gelatin) can satisfy the following formula 1, and the experimental cell (Fn) and the experimental cell (PLL)

< 식 1 ><Formula 1>

Figure 112016102268910-pat00001
Figure 112016102268910-pat00001

< 식 2 ><Formula 2>

Figure 112016102268910-pat00002
Figure 112016102268910-pat00002

상기 식 1 및 2에서, CD105(Fn)은 파이브로넥틴_배양용기에 부착된 중간엽줄기세포의 CD105 발현율이고, CD105(G)는 젤라틴_배양용기에 부착된 중간엽줄기세포의 CD105 발현율이며, CD105(PLL)은 폴리-L-라이신_배양용기에 부착된 중간엽줄기세포의 CD105 발현율이다.In the above Equations 1 and 2, CD105 (Fn) is the CD105 expression level of mesenchymal stem cells adhered to the fibronectin_culture container, CD105 (G) is the CD105 expression level of the mesenchymal stem cells adhered to the gelatin_culture container , And CD105 (PLL) is the expression rate of CD105 in mesenchymal stem cells attached to a poly-L-lysine culture dish.

도 4는 공초점 현미경을 이용하여, 일반 배양용기에서 배양된 대조군 세포(Control)와 코팅 배양용기에서 배양된 실험군 세포들(Gelatin, PLL, Fn)의 면역세포염색(Immunocytochemistry, ICC) 결과를 확인한 이미지이다.FIG. 4 shows immunocytochemistry (ICC) results of control cells cultured in a general culture vessel and experimental cells (Gelatin, PLL, Fn) cultured in a coating culture vessel using a confocal microscope Image.

도 4를 참고하면, 국소 부착 단백질인 빈쿨린(vinculin)과 세포골격 단백질인 액틴(Actin)의 염색이, 대조군 세포(Control)과 다른 실험군 세포들(Gelatin, PLL)에 비해, 실험군 세포(Fn)에서 많이 확인되었다. 이러한 결과는, 실험군 세포(Fn)이, 다른 실험군 세포들(Gelatin, PLL)에 비해, 세포증식 능력 및 세포재생 능력이 우수하다는 것으로 이해된다.4, the staining of the locally attached protein vinculin and the cytoskeletal protein actin was significantly lower than that of control cells (Gelatin, PLL) compared to control cells (Fn ). These results indicate that the test cell (Fn) is superior to other experimental cells (Gelatin, PLL) in cell proliferation and cell regeneration ability.

빈쿨린(vinculin)은 세포골격과 세포외기질(ECM)을 이어주는 단백질로 연골분화의 조절인자 중 하나이고, 빈쿨린(vinculin)의 기능이 억제되면 연골세포에서 Col2의 발현이 감소되며 p38 MAPK 억제가 일어나 연골형성능이 감소되는 것으로 알려져 있다(Koshimizu T et al. Vinculin functions as regulator of chondrogenesis. J BioChem 2012; 287: 15760-75).Vinculin is a protein that binds the cytoskeleton and extracellular matrix (ECM), and is one of the regulators of cartilage differentiation. When vinculin function is inhibited, Col2 expression is reduced in chondrocytes, and p38 MAPK inhibition (Koshimizu T et al., Vinculin functions as regulator of chondrogenesis. J BioChem 2012; 287: 15760-75).

또한, 빈쿨린(vinculin)은 근세포의 재생을 위한 근관(myotubule)을 다시 생성하는데 중요한 역할을 하고, 빈쿨린이 제거된 배아줄기세포는 부착 및 세포의 기능을 유지하기 위해 필수적으로 동반하는 세포 모양의 변화가 관찰되지 않았으며, 세포가 필요한 곳으로 이동하지 못하며 분화에 필요한 유전자들이 발현되지 않는 것으로 알려져 있다(Mierke, C. T. (2009) The role of vinclulin in the regulation of the mechanical properties of cells. Cell Biochem Biophys. 53, 115-126).In addition, vinculin plays an important role in regenerating myotubule for the regeneration of myocytes, and hyperchulinemia-free embryonic stem cells are essential for cell attachment and cell function It is known that no changes are observed, the cells do not migrate to where they are needed, and the genes necessary for differentiation are not expressed (Mierke, CT (2009). Cell Biochem Biophys 53, 115-126).

한편, 발명자들은 실험군 세포(Fn)이 인테그린(integrin) α5β1을 매개로 파이브로넥틴_배양용기에 다량 부착됨을 확인하였다. 이하, 도 5 내지 도 7을 참조하여, 상세하게 설명하기로 한다. On the other hand, the inventors confirmed that the test cell (Fn) was adherent to the fibronectin-culture vessel via the integrin [alpha] 5 [beta] 1. Hereinafter, a detailed description will be given with reference to Figs. 5 to 7. Fig.

도 5는 실시간 중합효소 연쇄 반응(real-time Polymerase Chain Reaction, real-time PCR)을 이용하여, 일반 배양용기에서 배양된 대조군 세포(Control)과 코팅 배양용기에서 배양된 실험군 세포들(Gelatin, PLL, Fn)의 integrin α1, integrin α4, integrin α5, integrin αV 및 integrin β1 발현을 확인한 결과에 관한 이미지이다. FIG. 5 is a graph showing the relationship between control cells (control) cultured in a general culture vessel and experimental cells (Gelatin, PLL (control)) cultured in a coating culture vessel using a real-time polymerase chain reaction , Fn) of integrin? 1, integrin? 4, integrin? 5, integrin? V and integrin?

도 6은 인테그린 항체를 이용한 세포부착 능력 테스트 결과에 관한 이미지로서, 대조군(Control)에는 인테그린 항체가 사용되지 않았고, 실험군(α5, β1, α5β1)에는 각각 인테그린 α5 항체, 인테그린 β1 항체 및 인테그린 α5β1 항체가 사용되었다. FIG. 6 is a graph showing the results of the cell adhesion test using an integrin antibody. In the control group, no integrin antibody was used. In the experimental group (? 5,? 1,? 5? 1), integrin? 5 antibody, integrin? 1 antibody and integrin? Was used.

실험군(α5)는 인테그린 α5 항체를 이용하여 세포외기질에 대한 중간엽줄기세포의 부착을 저해한 것이고, 실험군(β1)은 인테그린 β1 항체를 이용하여 세포외기질에 대한 중간엽줄기세포의 부착을 저해한 것이며, 실험군(α5β1)은 인테그린 α5β1 항체를 이용하여 세포외기질에 대한 중간엽줄기세포의 세포부착을 저해한 것이다.The experimental group (α5) inhibited the adhesion of mesenchymal stem cells to the extracellular matrix using the integrin α5 antibody. In the experimental group (β1), the adhesion of the mesenchymal stem cells to the extracellular matrix using the integrin β1 antibody (Α5β1) inhibited cell adhesion of mesenchymal stem cells to extracellular matrix using integrin α5β1 antibody.

도 7은 도 6의 세포부착 능력 실험결과에 대한 정량분석 그래프이다. FIG. 7 is a quantitative analysis graph of the cell adhesion ability test results of FIG. 6. FIG.

도 5 내지 도 7을 참조하면, integrin α4 를 제외하고, integrin α1, integrin α5 및 integrin αV 는 실험군 세포(Fn)에서 가장 많이 발현되었고, 특히, 실험군 세포(Fn)에서, integrin α5 가 매우 높게 발현되었다. 반면에, 인테그린 항체를 이용한 세포부착 능력을 테스트한 결과, 실험군(α5)에 비해, 실험군(α5β1)에서 중간엽줄기세포의 세포부착률이 낮았다. 실험군 세포(Fn), 즉, 파이브로넥틴_배양용기에 부착하는 중간엽줄기세포는 integrin α5β1을 매개로 자연선택적으로 분류됨이 확인되었다.5 to 7, except for integrin? 4, integrin? 1, integrin? 5 and integrin? V were most expressed in experimental cells (Fn), and in particular, in integrin cells (Fn) . On the other hand, as a result of testing the cell adhesion ability using the integrin antibody, the cell adhesion rate of mesenchymal stem cells was lower in the experimental group (? 5? 1) than the experimental group (? 5). It was confirmed that the mesenchymal stem cells adhering to the experimental group (Fn), that is, the fibronectin _ culture container, were naturally selectively classified via the integrin α5β1.

한편, 발명자들은, 파이브로넥틴_배양용기를 통해 선별된 중간엽줄기세포가 중간엽줄기세포의 특징인 섬유아세포 모양으로 파이브로넥틴_배양용기에 부착되어 자람을 확인하였다. On the other hand, the inventors confirmed that the mesenchymal stem cells selected through the fibronectin-culture container were attached to the fibronectin-culture vessel in the form of fibroblasts characteristic of mesenchymal stem cells.

또한, 발명자들은, 파이브로넥틴_배양용기에서 배양한 중간엽줄기세포에서, 중간엽줄기세포의 표면 마커들의 프로파일(profile)이 지방-유래 중간엽줄기세포 및 골수-유래 중간엽줄기세포와 유사하게 나타남을 확인하였다. 이하, 도 8을 참고하여, 이에 대해 상세하게 설명하기로 한다. In addition, the inventors of the present invention have found that, in mesenchymal stem cells cultured in a fibronectin-culture container, the profile of surface markers of mesenchymal stem cells is similar to that of fat-derived mesenchymal stem cells and bone marrow-derived mesenchymal stem cells Respectively. Hereinafter, this will be described in detail with reference to FIG.

도 8은 형광활성세포분류기(Fluorescence-activated cell sorter, FACS)를 이용하여, 파이브로넥틴_배양용기를 통해 선별된 실험군 세포(Fn-separated MSC)에서 발현되는 중간엽줄기세포 표면 마커들을 확인한 결과에 관한 이미지로서, 지방-유래 중간엽줄기세포(Adipose-derived MSC, ASC)와 골수-유래 중간엽줄기세포(Bone Marrow MSC, BM-MSC)가 대조군으로 사용되었다.FIG. 8 is a graph showing the results of screening of mesenchymal stem cell surface markers expressed in Fn-separated MSCs selected through a fluorescence-activated cell sorter (FACS) Adipose-derived MSCs (ASCs) and bone marrow-derived mesenchymal stem cells (Bone Marrow MSCs, BM-MSCs) were used as controls.

도 8을 참고하면, 중간엽줄기세포의 포지티브 마커인 CD44, CD90, CD105 가 95% 이상의 높은 발현율을 보였고, 배아줄기세포의 미분화 마커인 OCT4 및 중간엽줄기세포의 네거티브 마커로 알려진 CD31, CD34 및 HLA-DR은 각각 2% 미만으로 거의 발현되지 않았으며, OCT4, CD31, CD34, HLA-DR, CD44, CD90 및 CD105의 발현율이 실험군 세포(Fn-separated MSC)와 대조군 세포들(ASC, BM-MSC)에서 유사하게 나타났다.8, the positive markers of mesenchymal stem cells, CD44, CD90, and CD105 showed a high expression rate of 95% or higher, and OCT4, an undifferentiated marker of embryonic stem cells, and CD31, CD34, The expression levels of OCT4, CD31, CD34, HLA-DR, CD44, CD90 and CD105 were significantly lower than those of Fn-separated MSC and control cells (ASC, BM- MSC).

발명자들은 지방-유래 중간엽줄기세포 및 골수-유래 중간엽줄기세포에 비해, 파이브로넥틴_배양용기에서 배양된 중간엽줄기세포가 높은 분화능을 가졌고, 지방세포, 골세포, 연골세포 등으로 다양하게 분화될 수 있음을 확인하였다. The inventors have found that mesenchymal stem cells cultured in a fibronectin-cultured vessel have high differentiation ability compared to fat-derived mesenchymal stem cells and bone marrow-derived mesenchymal stem cells, and are capable of differentiating into adipocytes, bone cells, cartilage cells and the like And it can be differentiated into.

이하, 도 9 내지 도 14 를 참조하여, 이에 대해 상세하게 설명하기로 한다. Hereinafter, this will be described in detail with reference to FIG. 9 to FIG.

도 9는 파이브로넥틴_배양용기에서 배양된 중간엽줄기세포-유사 세포(실험군 세포: ES-Fn-MSC)의 지방세포로의 분화 결과에 관한 이미지로서, 지방-유래 중간엽줄기세포(ASC)와 골수-유래 중간엽줄기세포(BM-MSC)가 대조군으로 사용되었다. FIG. 9 is an image of the result of differentiation of mesenchymal stem cell-like cells (experimental group cell: ES-Fn-MSC) cultured in a fibronectin_culture container into adipocytes, wherein fat-derived mesenchymal stem cells (ASC) And bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSC) were used as controls.

도 10은 real-time PCR 을 이용하여, 파이브로넥틴_배양용기에서 배양된 중간엽줄기세포(실험군 세포: ES-Fn-MSC)에서 발현되는 지방분화 마커(PPARγ, C/EBPβ)를 분석한 결과에 관한 이미지로서, 지방-유래 중간엽줄기세포(ASC)와 골수-유래 중간엽줄기세포(BM-MSC)가 대조군으로 사용되었다. 10 shows the results of analysis of lipid differentiation markers (PPARγ, C / EBPβ) expressed in mesenchymal stem cells (ES-Fn-MSC) cultured in a fibronectin_ culture container using real-time PCR As an image of the results, fat-derived mesenchymal stem cells (ASC) and bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSC) were used as controls.

도 9 및 도 10을 참조하면, 지방-유래 중간엽줄기세포(ASC)에 비해, 실험군 세포(ES-Fn-MSC)에서 높은 지방세포 분화능이 확인되었고, 지방분화 마커(PPARγ 및 C/EBPβ) 또한 높게 발현되었다.9 and 10, the adipocyte differentiation markers (PPARγ and C / EBPβ) were observed in the test cell group (ES-Fn-MSC) as compared to the fat-derived mesenchymal stem cell (ASC) And was also highly expressed.

도 11은 파이브로넥틴_배양용기에서 배양된 중간엽줄기세포(실험군 세포: ES-Fn-MSC)의 골세포로의 분화 결과에 관한 이미지로서, 지방-유래 중간엽줄기세포(ASC)와 골수-유래 중간엽줄기세포(BM-MSC)가 대조군으로 사용되었다. FIG. 11 is an image of the result of differentiation of mesenchymal stem cells (experimental group cells: ES-Fn-MSC) into osteocytes cultured in a fibronectin_multi culture vessel, wherein fat-derived mesenchymal stem cells (ASC) - derived mesenchymal stem cells (BM-MSC) were used as controls.

도 12는 real-time PCR 을 이용하여, 파이브로넥틴_배양용기에서 배양된 중간엽줄기세포(실험군 세포: ES-Fn-MSC)에서 발현되는 골분화 마커(Col1, ALP)를 분석한 결과에 관한 이미지로서, 지방-유래 중간엽줄기세포(ASC)와 골수-유래 중간엽줄기세포(BM-MSC)가 대조군으로 사용되었다. 12 shows the results of analysis of bone morphogenetic markers (Col1, ALP) expressed in mesenchymal stem cells (experimental cell: ES-Fn-MSC) cultured in a fibronectin_2 culture container using real-time PCR As an image, fat-derived mesenchymal stem cells (ASC) and bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSC) were used as controls.

도 11 및 도 12를 참조하면, 골수-유래 중간엽줄기세포(BM-MSC)에 비해, 중간엽줄기세포(ES-Fn-MSC)에서 높은 골세포 분화능이 확인되었고, 골분화 마커(Col1, ALP) 또한 높게 발현되었다.11 and 12, osteoclast differentiation ability was confirmed in mesenchymal stem cells (ES-Fn-MSC) as compared with bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSC) ALP) was also highly expressed.

도 13은 파이브로넥틴_배양용기에서 배양된 중간엽줄기세포(실험군 세포: ES-Fn-MSC)의 연골세포로의 분화 결과에 관한 이미지로서, 지방-유래 중간엽줄기세포(ASC)와 골수-유래 중간엽줄기세포(BM-MSC)가 대조군으로 사용되었다. FIG. 13 is an image of the result of differentiation of mesenchymal stem cells (experimental group cells: ES-Fn-MSC) into chondrocytes cultured in a fibronectin_multi culture vessel, wherein fat-derived mesenchymal stem cells (ASC) - derived mesenchymal stem cells (BM-MSC) were used as controls.

도 14는 real-time PCR 을 이용하여, 파이브로넥틴_배양용기에서 배양된 중간엽줄기세포(실험군 세포: ES-Fn-MSC)에서 발현되는 연골분화 마커(Col2, AGG)를 분석한 결과에 관한 이미지로서, 지방-유래 중간엽줄기세포(ASC)와 골수-유래 중간엽줄기세포(BM-MSC)가 대조군으로 사용되었다. 14 shows the results of analysis of cartilage differentiation markers (Col2, AGG) expressed in mesenchymal stem cells (experimental cell: ES-Fn-MSC) cultured in a fibronectin_ culture container using real-time PCR As an image, fat-derived mesenchymal stem cells (ASC) and bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSC) were used as controls.

도 13 및 도 14를 참조하면, 골수-유래 중간엽줄기세포(BM-MSC)에 비해, 중간엽줄기세포(ES-Fn-MSC)에서, 높은 연골세포 분화능이 확인되었고, 연골분화 마커(Col2 및 AGG) 또한 높게 발현되었다.13 and 14, high chondrocyte cell differentiation ability was confirmed in mesenchymal stem cells (ES-Fn-MSC) as compared with bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSC) And AGG) were also highly expressed.

또한, 발명자들은 지방-유래 중간엽줄기세포 및 골수-유래 중간엽줄기세포에 비해, 파이브로넥틴_배양용기를 통해 선별되어진 중간엽줄기세포가 세포증식 능력이 높고, 세포 수명이 길다는 것을 확인하였다. 이를 도 15 내지 도 18을 참조하여, 설명하기로 한다. Further, the inventors confirmed that mesenchymal stem cells selected through the fibronectin_multi-culture vessel have higher cell proliferation capacity and longer cell life than the fat-derived mesenchymal stem cells and bone marrow-derived mesenchymal stem cells Respectively. This will be described with reference to FIGS. 15 to 18. FIG.

도 15는 파이브로넥틴_배양용기에서 배양된 중간엽줄기세포(실험군 세포: ES-Fn-MSC)의 생존/사멸 분석(live/dead assay) 결과를 보여주는 이미지이다.15 is an image showing the result of a live / dead assay of mesenchymal stem cells (test cell: ES-Fn-MSC) cultured in a fibronectin-culture container.

도 16은 혈구계(Hematocytometer)를 통해, 파이브로넥틴_배양용기에서 배양된 중간엽줄기세포(실험군 세포: ES-Fn-MSC)의 세포증식 능력을 확인한 결과에 관한 그래프로서, 지방-유래 중간엽줄기세포(ASC)와 골수-유래 중간엽줄기세포(BM-MSC)가 대조군으로 사용되었다. 16 is a graph showing the results of confirming the cell proliferation ability of mesenchymal stem cells (experimental group cells: ES-Fn-MSC) cultured in a fibronectin_-culture container through a hematocytometer, wherein the fat- Leaf stem cells (ASC) and bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSC) were used as controls.

도 17은 형광활성세포분류기(FACS)를 이용하여, 파이브로넥틴_배양용기에서 배양된 중간엽줄기세포(실험군 세포: ES-Fn-MSC(p3))의 세포주기를 분석한 결과에 관한 이미지로서, 지방-유래 중간엽줄기세포(ASC(p3))와 골수-유래 중간엽줄기세포(BM-MSC(p3))가 대조군으로 사용되었다. 17 is an image showing the results of analysis of the cell cycle of mesenchymal stem cells (experimental cell: ES-Fn-MSC (p3)) cultured in a fibronectin_-culture container using a fluorescence activated cell sorter (FACS) Derived mesenchymal stem cells (ASC (p3)) and bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSC (p3)) were used as controls.

도 15 및 도 16을 참조하면, 실험군 세포(ES-Fn-MSC)는 세포생존율이 높고, 대조군 세포들(ASC, BM-MSC)에 비해, 계대수가 증가함에 따라 높은 세포 증식율을 나타냈다. 뿐만 아니라, 도 17을 참고하면, 제3 계대에서 얻은 실험군 세포(ES-Fn-MSC(p3))는 세포 분열과 관련있는 S기 및 G2/M기 상태의 세포가 제3 계대에서 각각 얻은 대조군 세포들(ASC(p3), BM-MSC(p3))에 비해 높은 세포수를 보였다.15 and 16, the cell survival rate of ES-Fn-MSC was high and the cell proliferation rate was higher than that of control cells (ASC, BM-MSC) as the number of passages increased. In addition, as shown in Fig. 17, the cells of the S and G2 / M group, which are associated with cell division, are observed in the third passage (ES-Fn-MSC Cells (ASC (p3), BM-MSC (p3)), respectively.

도 18은 real-time PCR 를 이용하여, 파이브로넥틴_배양용기에서 배양된 중간엽줄기세포(실험군 세포 :ES-Fn-MSC)의 텔로미어 길이를 측정한 결과에 관한 그래프로서, 지방-유래 중간엽줄기세포(ASC)와 골수-유래 중간엽줄기세포(BM-MSC)가 대조군으로 사용되었다. 18 is a graph showing the results of measurement of telomere length of mesenchymal stem cells (experimental cell: ES-Fn-MSC) cultured in a fibronectin_-culture vessel using real-time PCR, Leaf stem cells (ASC) and bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSC) were used as controls.

도 18을 참고하면, 대조군 세포(ASC, BM-MSC)에 비해, 실험군 세포(ES-Fn-MSC)는 텔로미어의 길이가 긴 것으로 확인되었다. 도 18의 결과로부터, 실험군 세포(ES-Fn-MSC)는 하기 식 3 및 하기 식 4를 만족함을 알 수 있다.Referring to FIG. 18, it was found that the length of the telomere in the test cell (ES-Fn-MSC) was longer than that of the control cell (ASC, BM-MSC). From the results shown in Fig. 18, it can be seen that the test cell (ES-Fn-MSC) satisfies the following equations 3 and 4.

< 식 3 ><Formula 3>

T/S(ASC) < T/S(ES-Fn-MSC)T / S (ASC) < T / S (ES-Fn-MSC)

< 식 4 ><Formula 4>

T/S(BM-MSC) < T/S(ES-Fn-MSC)T / S (BM-MSC) < T / S (ES-Fn-MSC)

상기 식 3 및 4에서, T/S(ASC)는 지방-유래 중간엽줄기세포의 텔로미어 길이이고, T/S(BM-MSC)는 골수-유래 중간엽줄기세포의 텔로미어 길이이며, T/S(ES-Fn-MSC)는 중간엽줄기세포의 텔로미어 길이이다.(BM-MSC) is the telomere length of the bone marrow-derived mesenchymal stem cells, T / S (ASC) is the telomere length of the fat-derived mesenchymal stem cells, (ES-Fn-MSC) is the telomere length of mesenchymal stem cells.

상기 만능줄기세포는 지지세포 환경 또는 무-지지세포(feeder cell-free) 환경에서 배양될 수 있다. 상기 무-지지세포 환경 배양은, 생쥐 배아섬유아세포 등과 같은 지지세포를 사용하여 배양하는 기존의 배아줄기세포 배양의 문제점, 예를 들어, 신약 스크리닝이나 효능 및 독성평가 시 지지세포의 변형에 기인한 실험결과 분석 상의 오류 유발 등을 개선할 수 있다. 예를 들어, 상기 무-지지세포 환경은, 세포외기질로서 마트리겔(MatrigelTM)이 사용될 수 있고, 배지로서 E8 배지 또는 mTeSR1 maintenance mediumTM이 사용될 수 있다.The pluripotent stem cells can be cultured in a supportive cell or feeder cell-free environment. The above-mentioned non-supporting cell culture can be used for culturing embryonic stem cells using conventional supporting cells such as mouse embryonic fibroblasts, for example, in the screening of new drugs or in the evaluation of efficacy and toxicity, And the occurrence of errors in the analysis of the experimental results can be improved. For example, the non-supporting cell environment can be Matrigel ( TM ) as an extracellular matrix, and E8 medium or mTeSR1 maintenance medium TM can be used as a medium.

상기 만능줄기세포의 분화와 상기 중간엽줄기세포의 배양에 사용되는 배지로는 줄기세포의 배양에 이용되는 일반적인 배지가 사용될 수 있고, 바람직하게는, 혈청(예컨대, 우태아 혈청, 말 혈청 및 인간 혈청 등)이 함유된 배지가 사용될 수 있으며, 예를 들어, RPMI 시리즈, Eagles's MEM (Eagle's minimum essential medium, Eagle, H. Science 130:432(1959)), α-MEM (Stanner, C.P. et al., Nat. New Biol. 230:52(1971)), Iscove's MEM (Iscove, N. et al., J. Exp. Med. 147:923(1978)), 199 배지(Morgan et al., Proc. Soc. Exp. Bio. Med., 73:1(1950)), CMRL 1066, RPMI 1640 (Moore et al., J. Amer. Med. Assoc. 199:519(1967)), F12 (Ham, Proc. Natl. Acad. Sci. USA 53:288(1965)), F10 (Ham, R.G. Exp. Cell Res. 29:515(1963)), DMEM (Dulbecco's modifA ation of Eagle's medium, Dulbecco, R.et al., VirProcy 8:396(1959)), DMEM과 F12의 혼합물(Barnes, D. et al., Anal. Biochem. 102:255(1980)), Way-mo, h's MB752/1 (Waymo, h, C. J. Natl. Cancer Inst. 22:1003(1959)), McCoy's 5A (McCoy, T.A., et al., Proc. Soc. Exp. Biol.Med. 100:115(1959)) 및 MCDB 시리즈(Ham, R.G. et al., In Vitro 14:11(1978))을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 또한, 상기 배지에는, 예를 들어, 항생제 또는 항진균제(예컨대, 페니실린, 스트렙토마이신), 질소원 및 글루타민 등과 같은 성분들이 포함될 수 있다.The medium used for the differentiation of the pluripotent stem cells and the culture of the mesenchymal stem cells may be a general medium used for culturing the stem cells, preferably a serum (for example, fetal bovine serum, horse serum and human (Eagles ' s minimum essential medium, Eagle, H. Science 130: 432 (1959)), alpha-MEM (Stanner, CP et al. , 1976), 199 medium (Morgan et al., Proc. Soc. (1986)), Iscove's MEM (Iscove, N. et al., J. Exp. Med. 1963), F12 (Ham, Proc. Natl., &Lt; RTI ID = 0.0 &gt; Dulbecco's Modification of Eagle's Medium, Dulbecco, R. et al., Vir. Proc. USA 53: 288 (1965)), F10 (Ham, RG Exp. Cell Res. 29: 515 (Barnes, D. et al., Anal. Biochem. 102: 255 (1980)), Way-mo, h's MB752 / 1 (Waymo, h, C 100: 115 (1959)) and the MCDB series (Ham et al., Proc. Soc. Exp. Biol. RG et al., In Vitro 14: 11 (1978)). The medium may also include components such as, for example, antibiotics or antifungal agents (e.g., penicillin, streptomycin), nitrogen sources and glutamine.

예를 들어, 상기 만능줄기세포의 분화에 사용되는 분화배지는, 10% 우태아혈청, 1% 비필수아미노산(NEAA) 및 1% 페니실린/스트랩토마이신(P/S)이 포함된 DMEM/F12(Dulbecco's Modified Eagle's Medium/Nutrient Mixture F-12)일 수 있다.For example, the differentiation medium used for the differentiation of the pluripotent stem cells is DMEM / F12 containing 10% fetal bovine serum, 1% non essential amino acid (NEAA) and 1% penicillin / strapthomycin (P / S) (Dulbecco's Modified Eagle's Medium / Nutrient Mixture F-12).

또한, 예를 들어, 상기 중간엽줄기세포 배양 배지는 10% 우태아혈청과 1% 페니실린/스트랩토마이신(P/S)이 포함된 돌베코수정이글배지(Dulbecco's Modified Eagle's Medium, DMEM)일 수 있다.For example, the mesenchymal stem cell culture medium may be Dulbecco's Modified Eagle's Medium (DMEM) supplemented with 10% fetal bovine serum and 1% penicillin / streptomycin (P / S) have.

이하, 실시예들 및 실험예에 대해 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments and experimental examples will be described in detail.

< 실시예 1 > &Lt; Example 1 >

(1) 인간 배아줄기세포의 배양 (1) Culture of human embryonic stem cells

마트리겔(MatrigelTM, BD 바이오사이언스社, Cat. 356234)을 혈청이 들어가지 않는 배양액(Serum free DMEM/F12(Dulbecco's Modified Eagle Medium: Nutrient Mixture F-12))로 100배 희석시켰다. DMEM/F12로 100배 희석시킨 마트리겔 용액 3 mL를 60mm 배양용기에 첨가했고 4℃에서 12 시간 이상 코팅을 수행하였다. 코팅이 완료된 후, 60mm 마트리겔_코팅 배양용기를 DPBS로 1회 세척하였고, 이에 E8(Essential 8) 배지를 첨가하였다. 이후, 60mm 마트리겔_코팅 배양용기를 인큐베이터에 보관하였다. (MatrigelTM, BD Bioscience, Cat. 356234) was diluted 100-fold with serum-free culture medium (Serum free DMEM / F12 (Dulbecco's Modified Eagle Medium: Nutrient Mixture F-12)). 3 mL of Matrigel solution diluted 100 times with DMEM / F12 was added to a 60 mm culture container and coating was carried out at 4 캜 for 12 hours or more. After coating was completed, the 60 mm Matrigel coating incubation vessel was washed once with DPBS, and E8 (Essential 8) medium was added thereto. Thereafter, the 60 mm Matrigel coating incubation vessel was stored in an incubator.

미분화 상태의 인간 배아줄기세포(H9 hESC)를 60mm 마트리겔_코팅 배양용기로 옮기는데 하기의 두가지 방법이 사용되었다. 첫번째는, 미분화 상태의 인간 배아줄기세포(H9 hESC)를 마이크로 피펫을 이용하여 100개 정도의 작은 덩어리들로 쪼갠 후, 이를 60mm 마트리겔_코팅 배양용기로 옮기는 것이다. 다른 방법으로는 미분화 상태의 인간 배아줄기세포(H9 hESC)를 EDTA를 이용해 단일세포(single cell) 수준으로 만들고, 이후, 60mm 마트리겔_코팅 배양용기에 록 억제제(ROCK inhibitor)로서, Y-27632 중염산염(Y-27632 dihydrochloride, CAS No. 129830-38-2)을 E8 배지 3 mL 당 1 μL를 첨가하는 것이다. The following two methods were used to transfer undifferentiated human embryonic stem cells (H9 hESC) to a 60 mm Matrigel-coated culture vessel. First, human embryonic stem cells (H9 hESC) in undifferentiated state are divided into about 100 small lumps using a micropipette, and then transferred to a 60 mm Matrigel coating incubator. As another method, human embryonic stem cells (H9 hESC) in undifferentiated state were made into single cell level using EDTA, and then cultured in a 60 mm Matrigel coating incubation vessel as a ROCK inhibitor with Y-27632 (Y-27632 dihydrochloride, CAS No. 129830-38-2) is added to 1 μL per 3 mL of E8 medium.

그 다음, 60 mm 마트리겔_코팅 배양용기를 37℃, 5% CO2 환경의 인큐베이터에 넣고, 인간 배아줄기세포가 70% 성장될 때까지(약 3일 내지 4일 소요), 매일 한번씩 E8 배지를 교체하며 인간 배아줄기세포를 배양하였다. Then, a 60 mm Matrigel coating incubation vessel was placed in an incubator at 37 ° C in a 5% CO 2 environment, and E8 medium was added once a day until human embryonic stem cells were grown to 70% (about 3 to 4 days) And human embryonic stem cells were cultured.

(2) 인간 배아줄기세포의 분화 (2) Differentiation of human embryonic stem cells

인간 배아줄기세포가 70%까지 성장한 다음, 60 mm 마트리겔_코팅 배양용기를 37℃, 5% CO2 환경에서 분화 배지로 7 일간 처리하였다. 분화 배지는 7일 동안 매일 교체되었다. 분화 배지는, 10% 우태아혈청, 1% 비필수아미노산(NEAA) 및 1% 페니실린/스트랩토마이신(P/S)이 포함된 DMEM/F12(Dulbecco's Modified Eagle's Medium/Nutrient Mixture F-12)가 사용되었다. After human embryonic stem cells were grown to 70%, the 60 mm Matrigel coating incubation vessel was treated with differentiation medium for 7 days at 37 ° C, 5% CO 2 environment. The differentiation medium was replaced daily for 7 days. The differentiation medium was DMEM / F12 (Dulbecco's Modified Eagle's Medium / Nutrient Mixture F-12) containing 10% fetal bovine serum, 1% non essential amino acid (NEAA) and 1% penicillin / Respectively.

(3) 중간엽줄기세포의 부착 유도 및 유지 배양(3) Adhesion induction and maintenance culture of mesenchymal stem cells

분화 8 일째 되는 날, 분화 세포를 DPBS로 1회 세척한 후, 트립신을 이용하여 단일 세포로 만들었다. 이후, 40 μm 셀 스트레이너(cell strainer)를 이용하여 덩어리진 세포들을 제거하였고, 잔여 분화 세포를 1200 rpm에서 3 분간 원심분리한 후, 상층액을 제거하였다. 상층액 제거 후, 중간엽줄기세포 배양 배지(MSC medium)를 잔여 분화 세포에 공급하여 잔여 분화 세포를 수확하였다. 이후, 수확된 잔여 분화 세포를 파이브로넥틴_배양용기로 옮겼고, 파이브로넥틴_배양용기를 37℃, 5% CO2 환경에서 12 시간 동안 배양하였다. On the eighth day of differentiation, the differentiated cells were washed once with DPBS, and then made into single cells using trypsin. Then, the lump cells were removed using a 40 μm cell strainer, the remaining differentiated cells were centrifuged at 1200 rpm for 3 minutes, and then the supernatant was removed. After removing the supernatant, MSC medium was added to the remaining differentiated cells to harvest residual differentiated cells. Then, the harvested residual differentiated cells were transferred to a fibronectin-culture vessel, and the fibronectin-culture vessel was incubated at 37 DEG C in a 5% CO 2 environment for 12 hours.

12 시간 배양 이후, 상층액을 제거하였고, 이에 새로운 중간엽줄기세포 배양 배지를 첨가하였으며, 37℃, 5% CO2 환경에서 중간엽줄기세포를 5일 동안 배양하였다. After 12 hours of culture, the supernatant was removed, and a new mesenchymal stem cell culture medium was added thereto. The mesenchymal stem cells were cultured for 5 days in a 5% CO 2 environment at 37 ° C.

중간엽줄기세포 배양 배지는, 10% 우태아혈청 및 1% 페니실린/스트랩토마이신(P/S)이 포함된 DMEM-H(Dulbecco's Modified Eagle's Medium with high glucose)가 사용되었다. For mesenchymal stem cell culture medium, DMEM-H (Dulbecco's Modified Eagle's Medium with high glucose) containing 10% fetal bovine serum and 1% penicillin / streptomycin (P / S) was used.

< 실시예 2 > &Lt; Example 2 >

실시예 1에서 수확된 잔여 분화 세포를 젤라틴_배양용기로 옮긴 점을 제외하고는, 실시예 1의 (1) 내지 (3)과 동일한 방법으로 중간엽줄기세포를 부착 유도 및 유지 배양하였다. Mesenchymal stem cells were induced and cultured in the same manner as in (1) to (3) of Example 1, except that the residual differentiated cells harvested in Example 1 were transferred to a gelatin-culture vessel.

< 실시예 3 > &Lt; Example 3 >

실시예 1에서 수확된 잔여 분화 세포를 폴리-L-라이신_배양용기로 옮긴 점을 제외하고는, 실시예 1의 (1) 내지 (3)과 동일한 방법으로 중간엽줄기세포를 부착 유도 및 유지 배양하였다. (1) to (3) of Example 1, except that the residual differentiated cells harvested in Example 1 were transferred to a poly-L-lysine culture dish. Lt; / RTI &gt;

< 비교예 1 > &Lt; Comparative Example 1 &

실시예 1에서 수확된 잔여 분화 세포를 세포외기질이 코팅되지 않은 일반 배양용기로 옮긴 점을 제외하고는, 실시예 1의 (1) 내지 (3)과 동일한 방법으로 중간엽줄기세포를 부착 유도 및 유지 배양하였다. (1) to (3) of Example 1, except that the residual differentiated cells harvested in Example 1 were transferred to a general culture vessel not coated with the extracellular matrix, And cultured.

< < 실험예Experimental Example 1. 각각 다른  1. Different 세포외기질이The extracellular matrix 도포된 배양용기에서 배양된  Cultured in an applied culture container 중간엽줄기세포의Of mesenchymal stem cells 특성 평가 > Characteristic evaluation>

실시예 1 에서 얻어진 실험군 세포(Fn), 실시예 2 에서 얻어진 실험군 세포(Gelatin) 및 실시예 3 에서 얻어진 실험군 세포(PLL)의 특성을 평가하였다.The characteristics of the experimental group (Fn) obtained in Example 1, the experimental group (Gelatin) obtained in Example 2 and the experimental group (PLL) obtained in Example 3 were evaluated.

실험군 세포(Fn)은 인간 배아줄기세포(H9 hESc)로부터 분리된 중간엽줄기세포고, 37℃, 5% CO2 환경에서 12 시간 동안 중간엽줄기세포 배양 배지를 이용하여 파이브로넥틴_배양용기에서 배양되었다. Experimental cells (Fn) were prepared from mesenchymal stem cells (H9 hESc) and cultured in a medium of 5% CO 2 at 37 ° C for 12 hours using a mesenchymal stem cell culture medium, Lt; / RTI &gt;

실험군 세포(Gelatin)은 인간 배아줄기세포(H9 hESc)로부터 분리된 중간엽줄기세포고, 37℃, 5% CO2 환경에서 12 시간 동안 중간엽줄기세포 배양 배지를 이용하여 젤라틴_배양용기에서 배양되었다. Experimental group (Gelatin) was mesenchymal stem cells isolated from human embryonic stem cells (H9 hESc) and cultured in a gelatin-culture vessel using mesenchymal stem cell culture medium for 12 hours at 37 ° C and 5% CO 2 environment .

실험군 세포(PLL)은 인간 배아줄기세포(H9 hESc)로부터 분리된 중간엽줄기세포고, 37℃, 5% CO2 환경에서 12 시간 동안 중간엽줄기세포 배양 배지를 이용하여 폴리-L-라이신_배양용기에서 배양되었다. Experimental group cells (PLL) were prepared from mesenchymal stem cells isolated from human embryonic stem cells (H9 hESc) and cultured for 12 hours in 37 ° C, 5% CO 2 environment using mesenchymal stem cell culture medium. And cultured in a culture vessel.

대조군 세포(Control)은 인간 배아줄기세포(H9 hESc)로부터 분리된 중간엽줄기세포고, 37℃, 5% CO2 환경에서 12 시간 동안 중간엽줄기세포 배양 배지를 이용하여 세포외기질이 도포되지 않은 일반 배양용기에서 배양되었다.The control cells (control) are mesenchymal stem cells isolated from human embryonic stem cells (H9 hESc), and the extracellular matrix is applied using mesenchymal stem cell culture medium for 12 hours at 37 ° C and 5% CO 2 environment Lt; / RTI &gt; culture medium.

실험군 세포들(Fn, Gelatin, PLL) 및 대조군 세포(Control)의 현미경 사진은 도 1과 같고, 도 2는 이들의 세포부착률을 정량적으로 보여주는 그래프이다. 실험군 세포들(Fn, Gelatin, PLL) 및 대조군 세포(Control)가 가진 중간엽줄기세포의 특성을 확인하기 위해, 형광활성세포분류기(FACS)를 이용하여 유세포 분석을 수행하였다. PE(phycoerythrin)-표지된 항 CD105, APC(allo-phycocyanin)-표지된 항 CD90이 항체로 사용되었다. 그 결과는 도 3과 같다. Microscopic photographs of experimental cells (Fn, Gelatin, PLL) and control cells (Control) are shown in FIG. 1, and FIG. 2 is a graph showing quantitatively the cell adhesion rate thereof. To determine the characteristics of mesenchymal stem cells in experimental cells (Fn, Gelatin, PLL) and control cells (Control), flow cytometry was performed using a fluorescence activated cell sorter (FACS). PE (phycoerythrin) -labeled anti-CD105, APC (allo-phycocyanin) -labeled anti-CD90 antibody was used. The results are shown in FIG.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 대조군 세포(Control)과 다른 실험군 세포들(Gelatin, PLL)에 비해, 실험군 세포(Fn)은 세포부착률이 현저히 높았고, 중간엽줄기세포의 표면 마커들(CD90, CD105)의 발현이 가장 높게 보여 중간엽줄기세포의 특성을 강하게 나타냈다. 1 to 3, compared with the control cells (Gelatin, PLL), the test cells (Fn) had a significantly higher cell adhesion rate, and the surface markers of the mesenchymal stem cells (CD90 , CD105) were the most highly expressed, indicating strong characteristics of mesenchymal stem cells.

한편, 실험군 세포(Fn)이 중간엽 줄기세포의 형태학적 특성인 섬유아세포 모양으로 파이브로넥틴_배양용기에 부착되어 있음이 확인되었다.On the other hand, it was confirmed that the test cell (Fn) was attached to the fibronectin-culture vessel in the form of a fibroblast, which is a morphological characteristic of mesenchymal stem cells.

< < 실험예Experimental Example 2. 각각 다른  2. Each different 세포외기질이The extracellular matrix 도포된 배양용기에서 배양된  Cultured in an applied culture container 중간엽줄기세포의Of mesenchymal stem cells 국소 부착 분자의 변화 > Changes in Focal Molecule Molecules>

실험예 1에서 사용된 실험군 세포들(Fn, Gelatin, PLL)과 대조군 세포(Control)에 대해 세포내 국소 부착 분자인 빈쿨린(vinculin) 염색과 세포골격을 확인할 수 있는 액틴(actin) 염색이 수행되었고, 그 결과가 공초점현미경으로 확인되었다. 도 4를 참고하면, 실험군 세포(Fn)에서 빈쿨린 염색과 액틴 염색이 가장 많이 확인되었다. Actin staining for confirming the cytoskeleton and vinculin staining for the intracellular local adhesion molecule was performed on the experimental group cells (Fn, Gelatin, PLL) used in Experimental Example 1 and control cells (Control) And the results were confirmed by confocal microscopy. Referring to FIG. 4, in the test cell (Fn), the most frequent was vinculin staining and actin staining.

실험예 1에서 사용된 실험군 세포(Fn)의 인테그린 발현을 real-time PCR 로 확인하였다. TRIzol 방법을 통해, 실험군 세포(Fn)에서 RNA를 추출하고, SuperScriptTM III(Invitrogen)를 이용하여 얻어진 cDNA에 Power SYBR Green PCR Master Mix(Applied Biosystems)를 넣어 샘플을 만든 후, StepOnePlus(Invitrogen) 기기를 이용하여 real-time PCR를 수행하였다. 인테그린 발현을 확인하기 위해 사용된 프라이머는 하기 표 2와 같다.Integrin expression of the test cell (Fn) used in Experimental Example 1 was confirmed by real-time PCR. RNA was extracted from the experimental cells (Fn) using the TRIzol method, samples were prepared by adding Power SYBR Green PCR Master Mix (Applied Biosystems) to the cDNA obtained using SuperScript TM III (Invitrogen) Were used to perform real-time PCR. The primers used for confirming integrin expression are shown in Table 2 below.

마커Marker 서열(5' -> 3')Sequences (5 '-> 3') NCBI No.NCBI No. Integrin α1Integrin α1 센스sense (서열번호 1)
AAT TGG CTC TAG TCA CCA TTG TT
(SEQ ID NO: 1)
AAT TGG CTC TAG TCA CCA TTG TT
NM_181501.1NM_181501.1
안티센스Antisense (서열번호 2)
CAA ATG AAG CTG CTG ACT GGT
(SEQ ID NO: 2)
CAA ATG AAG CTG CTG ACT GGT
Integrin α4Integrin α4 센스sense (서열번호 3)
GAT GAA AAT GAG CCT GAA ACG
(SEQ ID NO: 3)
GAT GAA AAT GAG CCT GAA ACG
NM_000885.5NM_000885.5
안티센스Antisense (서열번호 4)
GCC ATA CTA TTG CCA GTG TTG A
(SEQ ID NO: 4)
GCC ATA CTA TTG CCA GTG TTGA
Integrin α5Integrin α5 센스sense (서열번호 5)
TGC AGT GTG AGG CTG TGT ACA
(SEQ ID NO: 5)
TGC AGT GTG AGG CTG TGT ACA
NM_002205.2NM_002205.2
안티센스Antisense (서열번호 6)
GTG GCC ACC TGA CGC TCT
(SEQ ID NO: 6)
GTG GCC ACC TGA CGC TCT
Integrin αVIntegrin αV 센스sense (서열번호 7)
GCA CCC TCC TTC TGA TCC T
(SEQ ID NO: 7)
GCA CCC TCC TTC TGA TCC T
NM_001144999.2NM_001144999.2
안티센스Antisense (서열번호 8)
GAG GAC CTG CCC TCC TTC
(SEQ ID NO: 8)
GAG GAC CTG CCC TCC TTC
Integrin β1Integrin β1 센스sense (서열번호 9)
GAA GGG TTG CCC TCC AGA
(SEQ ID NO: 9)
GAA GGG TTG CCC TCC AGA
NM_002211.3NM_002211.3
안티센스Antisense (서열번호 10)
GCT TGA GCT TCT CTG CTG TT
(SEQ ID NO: 10)
GCT TGA GCT TCT CTG CTG TT

도 5를 참고하면, integrin α4 를 제외하고, integrin α1, integrin α5 및 integrin αV 는 실험군 세포(Fn)에서 가장 많이 발현되었으며, 특히 integrin α5 가 실험군 세포(Fn)에서 가장 많은 발현을 보였다. 대조군 세포(Control)에 비해, integrin αV는 실험군 세포들(Gelatin, PLL, Fn) 모두에서 높은 발현율을 보인 반면에, 인테그린 β1은 실험군 세포들(Gelatin, PLL, Fn) 모두에서 낮은 발현율을 보였다.5, integrin? 1, integrin? 5 and integrin? V were most expressed in experimental cells (Fn) except integrin? 4, and integrin? 5 was most expressed in experimental cells (Fn). Compared to control cells, integrin αV showed a high expression rate in all of the experimental cells (Gelatin, PLL, Fn), whereas integrin β1 showed low expression in all of the experimental cells (Gelatin, PLL, Fn).

또한, 인테그린 항체를 이용하여, 세포 부착에 대한 저해 테스트가 수행되었다. 상기 세포 부착에 대한 저해 테스트를 위해, 실험예 1에서 사용된 실험군 세포(Fn)를 파이브로넥틴_배양용기로부터 떼어낸 후, 인테그린 항체들을 처리하고, 다시 파이브로넥틴_배양용기에 부착시켰다. In addition, an inhibition test for cell adhesion was performed using an integrin antibody. For the inhibition test on the cell adhesion, the test group cells (Fn) used in Experimental Example 1 were detached from the fibronectin-culture container, and then the integrin antibodies were treated and adhered again to the fibronectin-culture container.

도 6 및 도 7을 참조하면, integrin α5 항체 및 integrin β1 항체에 비해, integrin α5β1 항체를 가해준 때, 실험군 세포(Fn)에서, 파이브로넥틴에 대한 중간엽줄기세포의 세포 부착률이 현저히 떨어졌다. 6 and 7, the cell adhesion rate of mesenchymal stem cells to fibronectin was significantly lower in the experimental group (Fn) when the integrin? 5? 1 antibody was added compared to the integrin? 5 antibody and the integrin? lost.

< 실시예 4 ><Example 4>

실시예 1의 (3)에서 얻은 중간엽줄기세포를 새로운 파이브로넥틴_배양용기로 옮기고, 중간엽줄기세포 배양 배지(10% 우태아혈청 및 1% 페니실린/스트랩토마이신(P/S)이 첨가된 DMEM-H)에서, 37, 5% CO2 조건으로 제1 계대배양을 5일간 하였다. 이후 제2 계대부터 제10 계대까지는 일반 배양용기를 사용하여 5일에 한번씩 계대배양하였다. The mesenchymal stem cells obtained in Example 1 (3) were transferred to a new fibronectin-culture vessel, and the mesenchymal stem cell culture medium (10% fetal bovine serum and 1% penicillin / streptomycin (P / S) Ml DMEM-H), the first subculture was performed for 5 days under the conditions of 37, 5% CO 2 . Subsequently, subcultures from the 2nd to 10th pass were subcultured every 5 days using a general culture container.

< 비교예 2 >&Lt; Comparative Example 2 &

72세 여성으로부터 얻은 지방-유래 중간엽줄기세포를, 중간엽줄기세포 배양 배지(10% 우태아혈청 및 1% 페니실린/스트랩토마이신(P/S)이 첨가된 DMEM-H)에서, 37℃, 5% CO2 조건으로 일반 배양용기를 사용하여 5일에 한번씩 제10 계대까지 계대배양하였다. The fat-derived mesenchymal stem cells obtained from a 72 year old female were cultured at 37 ° C in mesenchymal stem cell culture medium (DMEM-H supplemented with 10% fetal bovine serum and 1% penicillin / streptomycin (P / S) , 5% CO 2 , and then subcultured to the 10th passage every 5 days using a general culture vessel.

< 비교예 3 >&Lt; Comparative Example 3 &

골수-유래 중간엽줄기세포(세포바이오, CB-BMMSC-005)를, 중간엽줄기세포 배양 배지(10% 우태아혈청 및 1% 페니실린/스트랩토마이신(P/S)이 첨가된 DMEM-H)에서, 37℃, 5% CO2 조건으로 일반 배양용기를 사용하여 5일에 한번씩 제10 계대까지 계대배양하였다. Bone marrow-derived mesenchymal stem cells (cell viroid, CB-BMMSC-005) were cultured in DMEM-H supplemented with mesenchymal stem cell culture medium (10% fetal bovine serum and 1% penicillin / ), Subcultured to the 10th passage every 5 days using a general culture vessel under the conditions of 37 ° C and 5% CO 2 .

< < 실험예Experimental Example 3.  3. 실험군Experimental group 세포( cell( FnFn -separated -separated MSCMSC )의 )of 중간엽줄기세포의Of mesenchymal stem cells 특성 분석 > Characteristic Analysis>

형광활성세포분류기(FACS)를 이용하여, 실시예 4에서 얻은 중간엽줄기세포(실험군 세포: Fn-separated MSC), 비교예 2에서 얻은 지방-유래 중간엽줄기세포(대조군 세포: ASC)와 비교예 3에서 얻은 골수-유래 중간엽줄기세포(대조군 세포: BM-MSC)에 대해 중간엽줄기세포의 특성을 분석하였다. 실험군 세포(Fn-separated MSC), 대조군 세포들(ASC, BM-MSC)은 모두 제3 계대에서 얻은 세포들이었다. Comparison with the mesenchymal stem cells (Fn-separated MSC) obtained in Example 4 and the fat-derived mesenchymal stem cells obtained in Comparative Example 2 (control cells: ASC) using the fluorescence activated cell sorter (FACS) The characteristics of mesenchymal stem cells were analyzed for bone marrow-derived mesenchymal stem cells obtained in Example 3 (control cells: BM-MSC). All of the experimental cells (Fn-separated MSC) and control cells (ASC, BM-MSC) were cells in the third passage.

OCT4(미분화 인간 배아줄기세포 마커), CD31(내피 세포 마커), CD34(조혈모 줄기세포 마커), HLA-DR(면역거부반응 관련 마커), CD44(중간엽줄기세포 마커), CD90(중간엽줄기세포 마커) 및 CD105(중간엽줄기세포 마커)가 항체로 사용되었다. 그 결과는 도 8과 같고, 중간엽줄기세포 마커로서 CD44, CD90, CD105 가 높게 발현되었고, OCT4, CD31, CD34 및 HLA-DR은 거의 발현되지 않았다.CD34 (hematopoietic stem cell marker), HLA-DR (immune rejection related marker), CD44 (mesenchymal stem cell marker), CD90 (hematopoietic stem cell marker) Stem cell marker) and CD105 (mesenchymal stem cell marker) were used as antibodies. The results are shown in Fig. 8, and the mesenchymal stem cell markers CD44, CD90 and CD105 were highly expressed, and OCT4, CD31, CD34 and HLA-DR were almost not expressed.

< 실험예 4. 실험군 세포(ES-Fn-MSC)의 지방세포로의 분화능 분석 ><Experimental Example 4> Analysis of the ability of the test cell (ES-Fn-MSC)

지방세포 분화능 분석Analysis of adipocyte differentiation ability

실시예 4에서 얻은 중간엽줄기세포(실험군 세포: ES-Fn-MSC), 비교예 2에서 얻은 지방-유래 중간엽줄기세포(대조군 세포: ASC)와 비교예 3에서 얻은 골수-유래 중간엽줄기세포(대조군 세포: BM-MSC)에 대해 중간엽줄기세포의 지방세포로의 분화능을 분석하였다. 실험군 세포(ES-Fn-MSC), 대조군 세포들(ASC, BM-MSC)은 모두 제3 계대에서 얻은 세포들이었다. Derived mesenchymal stem cells (control cell: ASC) obtained in Comparative Example 2 and the bone marrow-derived mesenchymal stem cells obtained in Comparative Example 3 (ES-Fn-MSC) The ability of mesenchymal stem cells to differentiate into adipocytes was analyzed for cells (control cells: BM-MSC). The cells in the experimental group (ES-Fn-MSC) and the control cells (ASC, BM-MSC) were all in the third passage.

실험군 세포(ES-Fn-MSC), 대조군 세포들(ASC, BM-MSC)을 지방세포 분화용 배지(StemPro Adipogenesis Differentiation Kit, Gibco BRL) 중에서 각각 14일 동안 배양하였다. 이후, 이들의 지방세포 분화 정도를 조직학적 염색방법인 Oil Red O 염색법을 통해 확인하였다. Experimental cells (ES-Fn-MSC) and control cells (ASC, BM-MSC) were cultured for 14 days in a StemPro Adipogenesis Differentiation Kit (Gibco BRL). The degree of adipocyte differentiation was confirmed by the method of staining with Oil Red O staining method.

Oil red O 염색법은 Ramirez-Zacarias 등의 방법[Histochemistry 97, 493-497(1992)]에 따라 실시하였다. 실험군 세포(ES-Fn-MSC)와 대조군 세포들(ASC, BM-MSC)을 각각 PBS로 2회 세척하고, 0.5 mL의 Oil red O 용액(60% 이소프로판올 중 0.36% Oil red O)을 첨가하여, 실온에서 15분 동안 처리한 이후, 염색약을 제거하고, 60% 이소프로판올로 3회 세척하였다. 그 결과는 도 9와 같다. Oil red O staining was performed according to the method of Ramirez-Zacarias et al. [Histochemistry 97, 493-497 (1992)]. The test cells (ES-Fn-MSC) and control cells (ASC, BM-MSC) were washed twice with PBS and 0.5 mL of Oil red O solution (0.36% Oil red O in 60% isopropanol) , Treated at room temperature for 15 minutes, then the dye was removed and washed three times with 60% isopropanol. The results are shown in Fig.

또한, Oil red O 염색 및 현미경 관찰 이후, 실험군 세포(ES-Fn-MSC), 대조군 세포들(ASC, BM-MSC)을 각각 PBS로 2번 세척하고, 60% 이소프로판올을 처리한 후, 각각 510 nm 파장에서 흡광도를 측정하였다. 그 결과는 도 9와 같다.After oil red O staining and microscopic observation, the experimental cells (ES-Fn-MSC) and control cells (ASC, BM-MSC) were washed twice with PBS and treated with 60% isopropanol, The absorbance was measured at the wavelength of nm. The results are shown in Fig.

지방분화 마커 분석Fattype marker analysis

한편, real-time PCR을 이용하여, 지방분화 마커(PPARr, C/EBPb)의 발현을 측정하였다. 실험군 세포(ES-Fn-MSC), 대조군 세포들(ASC, BM-MSC)를 줄기세포 배양액[1% P/S, 10% FBS를 포함하는 DMEM 배지] 중에서 각각 배양한 후, 얻어진 세포들에 대해 real-time PCR를 수행하였다. TRIzol 방법을 통해, 실험군 세포(ES-Fn-MSC), 대조군 세포들(ASC, BM-MSC)에서 RNA를 추출하고, SuperScriptTM III(Invitrogen)를 이용하여 얻어진 cDNA에 Power SYBR Green PCR Master Mix(Applied Biosystems)를 넣어 샘플을 만든 후, StepOnePlus(Invitrogen) 기기를 이용하여 real-time PCR를 수행하였다. real-time PCR에 사용된 프라이머 세트 및 각각의 분화 마커는 하기 표 3과 같다.On the other hand, the expression of lipid differentiation markers (PPARr, C / EBPb) was measured using real-time PCR. The cells were cultured in ES cells (ES-Fn-MSC) and control cells (ASC, BM-MSC) in a stem cell culture medium (DMEM medium containing 1% P / S and 10% FBS) Real-time PCR was performed. RNA was extracted from the experimental cells (ES-Fn-MSC) and control cells (ASC, BM-MSC) by the TRIzol method, and the obtained SYBR Green PCR Master Mix (SuperScript III (Invitrogen) Applied Biosystems) to prepare samples, and real-time PCR was performed using a StepOnePlus (Invitrogen) instrument. The primer sets used for real-time PCR and the respective differentiation markers are shown in Table 3 below.

마커Marker 서열(5' -> 3')Sequences (5 '-> 3') NCBI No.NCBI No. PPARγPPARγ 센스sense (서열번호 11)
GAT ACA CTG TCT GCA AAC ATA TCA CAA
(SEQ ID NO: 11)
GAT ACA CTG TCT GCA AAC ATA TCA CAA
NM_015869.4NM_015869.4
안티센스Antisense (서열번호 12)
CCA CGG AGC TGA TCC CAA
(SEQ ID NO: 12)
CCA CGG AGC TGA TCC CAA
C/EBPβC / EBP? 센스sense (서열번호 13)
GCA AGA GCC GCG ACA AG
(SEQ ID NO: 13)
GCA AGA GCC GCG ACA AG
NM_005194.2NM_005194.2
안티센스Antisense (서열번호 14)
GGC TCG GGC AGC TGC TT
(SEQ ID NO: 14)
GGC TCG GGC AGC TGC TT
GAPDHGAPDH 센스sense (서열번호 15)
ACA TCG CTC AGA CAC CAT G
(SEQ ID NO: 15)
ACA TCG CTC AGA CAC CAT G
NM_002046NM_002046
안티센스Antisense (서열번호 16)
TGT AGT TGA GGT CAA TGA AGG G
(SEQ ID NO: 16)
TGT AGT TGA GGT CAA TGA AGG G

< 실험예 5. 실험군 세포(ES-Fn-MSC)의 골세포로의 분화능 분석 >EXPERIMENTAL EXAMPLE 5: Analysis of the ability of ES cell-derived cells (ES-Fn-MSC)

골세포 분화능 분석Analysis of bone cell differentiation ability

실시예 4에서 얻은 중간엽줄기세포(실험군 세포: ES-Fn-MSC), 비교예 2에서 얻은 지방-유래 중간엽줄기세포(대조군 세포: ASC)와 비교예 3에서 얻은 골수-유래 중간엽줄기세포(대조군 세포: BM-MSC)에 대해 중간엽줄기세포의 골세포로의 분화능을 분석하였다. 실험군 세포(ES-Fn-MSC), 대조군 세포들(ASC, BM-MSC)은 모두 제3 계대에서 얻은 세포들이었다. Derived mesenchymal stem cells (control cell: ASC) obtained in Comparative Example 2 and the bone marrow-derived mesenchymal stem cells obtained in Comparative Example 3 (ES-Fn-MSC) The ability of mesenchymal stem cells to differentiate into osteocytes was analyzed for cells (control cells: BM-MSC). The cells in the experimental group (ES-Fn-MSC) and the control cells (ASC, BM-MSC) were all in the third passage.

실험군 세포(ES-Fn-MSC), 대조군 세포들(ASC, BM-MSC)를 골세포 분화용 배지(10% FBS, 100 nM 덱사메타손, 1% 글루타맥스(Glutamax)(Invitrogen, USA), 50 μg/mL 아스코르브산, 10 mM 글리세롤 2-포스페이트(Glycerol 2-Phosphate), 1% P/S를 포함하는 DMEM 배지) 중에서 각각 21일 동안 배양하였다. 이후, 이들의 골세포 분화 정도를 조직학적 염색방법인 Alizarin red 염색법을 통해 확인하였다. Experimental cells (ES-Fn-MSC) and control cells (ASC, BM-MSC) were cultured in osteogenic differentiation medium (10% FBS, 100 nM dexamethasone, 1% Glutamax (Invitrogen, mu] g / mL ascorbic acid, 10 mM Glycerol 2-Phosphate, 1% P / S) for 21 days. The degree of osteoclast differentiation was confirmed by histological staining method, Alizarin red staining method.

Alizarin red 염색법은 Carl A. Gregory 등의 방법[Analytical Biochemistry 329, 7784, (2004)]에 따라 실시하였다. 실험군 세포(ES-Fn-MSC)과 대조군 세포들(ASC, BM-MSC)를 각각 PBS로 2회 세척하고, 0.5 mL의 2% Alizarin red 용액(극초순수에 2% Alizarin Red)을 첨가하여, 실온에서 30분 동안 처리한 후, 염색약을 제거하고, PBS로 3회 세척하였다. 그 결과는 도 10과 같다. Alizarin red staining was performed according to the method of Carl A. Gregory et al. [Analytical Biochemistry 329, 7784, (2004)]. The test cells (ES-Fn-MSC) and control cells (ASC, BM-MSC) were washed twice with PBS and 0.5 mL of 2% Alizarin red solution (2% Alizarin Red in ultrapure water) After treatment at room temperature for 30 minutes, the dye was removed and washed three times with PBS. The results are shown in Fig.

또한, Alizarin red 염색 및 현미경 관찰 이후, 실험군 세포(ES-Fn-MSC)과 대조군 세포들(ASC, BM-MSC)를 각각 570 nm 파장에서 흡광도를 측정하였다. 그 결과는 도 10과 같다.After Alizarin red staining and microscopic observation, the absorbance of the test cells (ES-Fn-MSC) and control cells (ASC, BM-MSC) was measured at 570 nm wavelength. The results are shown in Fig.

골분화 마커 분석Analysis of bone marrow markers

한편, 골분화 마커(Col1, ALP)를 실험예 4와 같은 방법으로 real-time PCR을 이용하여 분석하였다. real-time PCR에 사용된 프라이머 세트 및 각각의 분화 마커는 하기 표 4와 같다.Meanwhile, bone differentiation markers (Col1, ALP) were analyzed by real-time PCR in the same manner as Experimental Example 4. The primer sets used for real-time PCR and the respective differentiation markers are shown in Table 4 below.

마커Marker 서열(5' -> 3')Sequences (5 '-> 3') NCBI No.NCBI No. Col1Col1 센스sense (서열번호 17)
CAC GTA CAC TGC CCT GAA GGA
(SEQ ID NO: 17)
CAC GTA CAC TGC CCT GAA GGA
NM_001844NM_001844
안티센스Antisense (서열번호 18)
CGA TAA CAG TCT TGC CCC ACT T
(SEQ ID NO: 18)
CGA TAA CAG TCT TGC CCC ACT T
ALPALP 센스sense (서열번호 19)
GAC AAG AAG CCC TTC ACT GC
(SEQ ID NO: 19)
GAC AAG AAG CCC TTC ACT GC
NM_000478NM_000478
안티센스Antisense (서열번호 20)
AGA CTG CGC CTG GTA GTT GT
(SEQ ID NO: 20)
AGA CTG CGC CTG GTA GTT GT
GAPDHGAPDH 센스sense (서열번호 15)
ACA TCG CTC AGA CAC CAT G
(SEQ ID NO: 15)
ACA TCG CTC AGA CAC CAT G
NM_002046NM_002046
안티센스Antisense (서열번호 16)
TGT AGT TGA GGT CAA TGA AGG G
(SEQ ID NO: 16)
TGT AGT TGA GGT CAA TGA AGG G

< 실험예 6. 실험군 세포(ES-Fn-MSC)의 연골세포로의 분화능 분석 >EXPERIMENTAL EXAMPLE 6. Analysis of the ability of ES cells (ES-Fn-MSC) to differentiate into chondrocytes.

연골세포 분화능 분석Analysis of cartilage cell differentiation ability

실시예 4에서 얻은 중간엽줄기세포(실험군 세포: ES-Fn-MSC), 비교예 2에서 얻은 지방-유래 중간엽줄기세포(대조군 세포: ASC)와 비교예 3에서 얻은 골수-유래 중간엽줄기세포(대조군 세포: BM-MSC)에 대해 중간엽줄기세포의 연골세포로의 분화능을 분석하였다. 실험군 세포(ES-Fn-MSC), 대조군 세포들(ASC, BM-MSC)은 모두 제3 계대에서 얻은 세포들이었다. Derived mesenchymal stem cells (control cell: ASC) obtained in Comparative Example 2 and the bone marrow-derived mesenchymal stem cells obtained in Comparative Example 3 (ES-Fn-MSC) (Control cells: BM-MSC) were analyzed for the ability of mesenchymal stem cells to differentiate into chondrocytes. The cells in the experimental group (ES-Fn-MSC) and the control cells (ASC, BM-MSC) were all in the third passage.

실험군 세포(ES-Fn-MSC), 대조군 세포들(ASC, BM-MSC)를 연골세포 분화용 배지(10% FBS, 100 nM 덱사메타손, 50 μg/mL 아스코르브산, 1% P/S, 1% ITS(인슐린 1g/L, 소듐 셀리나이트 0.67 mg/L, 트랜스페린 0.5 g/L), 10 ng/mL TGF-β1을 포함하는 DMEM 배지) 중에서 각각 21일 동안 배양하였다. 이후, 이들의 연골세포 분화 정도를 Alcian blue 염색법을 통해 확인하였다. 실험군 세포(ES-Fn-MSC)와 대조군 세포들(ASC, BM-MSC)를 각각 PBS로 2회 세척하고, 4% Alcian blue 용액에 넣고, 실온에서 30분 동안 처리하였다. 그 결과는 도 13과 같다. (10% FBS, 100 nM dexamethasone, 50 μg / mL ascorbic acid, 1% P / S, 1% FBS) were added to the chondrocyte differentiation medium (ES-Fn-MSC) and control cells , DMEM medium containing ITS (insulin 1 g / L, sodium selenite 0.67 mg / L, transferrin 0.5 g / L), 10 ng / mL TGF-β1) for 21 days. The degree of chondrocyte differentiation was confirmed by Alcian blue staining method. Experimental cells (ES-Fn-MSC) and control cells (ASC, BM-MSC) were washed twice with PBS, placed in 4% Alcian blue solution and treated at room temperature for 30 minutes. The results are shown in Fig.

또한, Alcian blue 염색 및 현미경 관찰 이후, 실험군 세포(ES-Fn-MSC)와 대조군 세포들(ASC, BM-MSC)를 6M 구아니딘-HCl로 2시간 동안 상온에서 반응시킨 후, 각각 650 nm 파장에서 흡광도를 측정하였다. 그 결과는 도 13과 같다.After the Alcian blue staining and microscopic observation, the experimental cells (ES-Fn-MSC) and control cells (ASC, BM-MSC) were reacted with 6M guanidine-HCl at room temperature for 2 hours, Absorbance was measured. The results are shown in Fig.

연골분화 마커 분석Analysis of cartilage differentiation markers

한편, 연골분화 마커(Col2, AGG)를 실험예 4와 같은 방법으로 real-time PCR을 이용하여 분석하였다. real-time PCR에 사용된 프라이머 세트 및 각각의 분화 마커는 하기 표 5와 같다.Meanwhile, the cartilage differentiation markers (Col2, AGG) were analyzed by real-time PCR in the same manner as in Experimental Example 4. The primer sets used in the real-time PCR and the respective differentiation markers are shown in Table 5 below.

마커Marker 서열order NCBI No.NCBI No. Col2Col2 센스sense (서열번호 21)
5'-TTC AGC TAT GGA GAT GAC AAT C-3'
(SEQ ID NO: 21)
5'-TTC AGC TAT GGA GAT GAC AAT C-3 '
NM_001844NM_001844
안티센스Antisense (서열번호 22)
5'-AGA GTC GAG TGA CTG AG-3'
(SEQ ID NO: 22)
5'-AGA GTC GAG TGA CTG AG-3 '
AGGAGG 센스sense (서열번호 23)
5'-GAA TCT AGC AGT GAG ACG TC-3'
(SEQ ID NO: 23)
5'-GAA TCT AGC AGT GAG ACG TC-3 '
NM_013227NM_013227
안티센스Antisense (서열번호 24)
5'-CTG CAG CAG TTG ATT CTG AT-3'
(SEQ ID NO: 24)
5'-CTG CAG CAG TTG ATT CTG AT-3 '
GAPDHGAPDH 센스sense (서열번호 15)
5'-CGG ATT TGG TCG TAT TGG GC-3'
(SEQ ID NO: 15)
5'-CGG ATT TGG TCG TAT TGG GC-3 '
NM_002046NM_002046
안티센스Antisense (서열번호 16)
5'-CAG GGA TGA TGT TCT GGA GA-3'
(SEQ ID NO: 16)
5'-CAG GGA TGA TGT TCT GGA GA-3 '

< < 실험예Experimental Example 7.  7. 실험군Experimental group 세포( cell( ESES -- FnFn -- MSCMSC )의 세포증식 특성 및 텔로미어 길이 변화 분석 >) And analysis of telomere length change>

세포생존율 분석Cell survival analysis

생존/사멸 분석 키트(live/dead assay kit)를 이용하여, 실시예 4에서 얻은 중간엽줄기세포(실험군 세포: ES-Fn-MSC)의 세포 생존율을 확인하였다. 실험군 세포(ES-Fn-MSC)는 제3 계대에서 얻은 세포였다. 실험군 세포(ES-Fn-MSC)를 PBS로 3회 세척하여 4 mM 칼세인 AM(calcein AM, Invitrogen)과 4 μM 에티디움 호모디아머(Ethidium Homodimer, EthD-1, Invitrogen)에 5분 동안 염색을 실시하고, 공초점 형광현미경(Confocal Laser Scanning Microscope, CLSM)으로 살아있는 세포(녹색)와 죽은 세포(적색)를 관찰하였으며, 그 결과는 도 15와 같다. 모든 세포들이 녹색 형광을 띄었고, 붉은색 형광을 띈 세포들은 발견되지 않았다. The cell viability of the mesenchymal stem cells (experimental cell: ES-Fn-MSC) obtained in Example 4 was confirmed using a live / dead assay kit. Experimental cells (ES-Fn-MSC) were cells obtained in the third passage. Experimental cells (ES-Fn-MSC) were washed three times with PBS and stained with 4 mM calcein AM (Invitrogen) and 4 μM Ethidium Homodimer (EthD-1, Invitrogen) , And live cells (green) and dead cells (red) were observed with a confocal laser scanning microscope (CLSM). The results are shown in FIG. All cells showed green fluorescence, and no cells with red fluorescence were found.

세포증식 능력 분석Cell proliferation capacity analysis

혈구계(Hematocytometer)을 이용하여, 실시예 4에서 얻은 중간엽줄기세포(실험군 세포: ES-Fn-MSC), 비교예 2에서 얻은 지방-유래 중간엽줄기세포(대조군 세포: ASC)와 비교예 3에서 얻은 골수-유래 중간엽줄기세포(대조군 세포: BM-MSC)에 대해 중간엽줄기세포의 세포증식 능력을 분석하였다. 실험군 세포(ES-Fn-MSC)와 대조군 세포들(ASC, BM-MSC)은 모두 각 계대(제3 계대 내지 제10 계대)에서 얻은 세포들이었다. MSCs) obtained in Example 4 and the fat-derived mesenchymal stem cells (control cells: ASC) obtained in Comparative Example 2 were compared with each other using a hematocytometer MSC) of bone marrow-derived mesenchymal stem cells obtained in Example 3 (control cells: BM-MSC). Cells from experimental group (ES-Fn-MSC) and control cells (ASC, BM-MSC) were obtained from each passage (passage 3 to passage 10).

실험군 세포(ES-Fn-MSC)와 대조군 세포들(ASC, BM-MSC)을 5일간 배양하고 각각의 세포를 DPBS를 이용하여 1회 세척 후, 트립신을 이용하여 단일 세포로 만들었다. 각각의 세포를 혈구계를 이용하여 세포의 개수를 확인하였다. 그 결과는 도 16과 같다.Experimental cells (ES-Fn-MSC) and control cells (ASC, BM-MSC) were cultured for 5 days, and each cell was washed once with DPBS and made into single cells using trypsin. Each cell was counted using a hemocytometer. The results are shown in Fig.

세포주기 분석Cell cycle analysis

형광활성세포분류기(FACS)를 이용하여, 실시예 4에서 얻은 중간엽줄기세포(실험군 세포: ES-Fn-MSC(p3)), 비교예 2에서 얻은 지방-유래 중간엽줄기세포(대조군 세포: ASC(p3))와 비교예 3에서 얻은 골수-유래 중간엽줄기세포(대조군 세포: BM-MSC(p3))에 대해 세포주기를 분석하였다. 실험군 세포(ES-Fn-MSC(p3))와 대조군 세포들(ASC(p3), BM-MSC(p3))은 모두 제3 계대에서 얻은 세포들이었다. Derived mesenchymal stem cells (control cells: ES-Fn-MSC (p3)) obtained in Example 4 and the fat-derived mesenchymal stem cells obtained in Comparative Example 2 (control cells: ASC (p3)) and bone marrow-derived mesenchymal stem cells obtained in Comparative Example 3 (control cells: BM-MSC (p3)). The cells in the experimental group (ES-Fn-MSC (p3)) and control cells (ASC (p3) and BM-MSC (p3)

실험군 세포(ES-Fn-MSC(p3))와 대조군 세포들(ASC(p3), BM-MSC(p3))를 각각 수확하여 원심분리한 후, 70% 냉에탄올을 이용하여 고정시키고, 에탄올로 고정된 세포들을 원심분리한 후 PBS로 세척하였다. 세포 펠렛을 프로피디움 아이오다이드(Propidium Iodide, PI) 염색 용액(0.1% 트리톤 X-100, 20 g/mL PI 및 0.2 mg/mL RNase 가 첨가된 PBS)에 현탁시키고 37℃에서 15분간 반응시켰다. 이후 샘플들을 분석하였다. 그 결과는 도 17과 같고, 대조군 세포들(ASC(p3), BM-MSC(p3))에 비해, S기에서 실험군 세포(ES- Fn-MSC(p3))의 수가 많은 것이 확인되었다.MSC (p3)) and control cells (ASC (p3), BM-MSC (p3)) were harvested and centrifuged, fixed with 70% cold ethanol, Immobilized cells were centrifuged and washed with PBS. The cell pellet was suspended in a Propidium Iodide (PI) staining solution (PBS supplemented with 0.1% Triton X-100, 20 g / mL PI and 0.2 mg / mL RNase) and reacted at 37 ° C for 15 minutes . The samples were then analyzed. The results are shown in Fig. 17 and it was confirmed that the number of experimental cells (ES-Fn-MSC (p3)) in S phase was larger than that of control cells (ASC (p3) and BM-MSC (p3)

텔로미어 길이 측정Telomere length measurement

real-time PCR를 이용하여, 실시예 4에서 얻은 중간엽줄기세포(실험군 세포: ES-Fn-MSC), 비교예 2에서 얻은 지방-유래 중간엽줄기세포(대조군 세포: ASC)와 비교예 3에서 얻은 골수-유래 중간엽줄기세포(대조군 세포: BM-MSC)에 대해 텔로미어 길이를 측정하였다. 실험군 세포(ES-Fn-MSC)와 대조군 세포들(ASC, BM-MSC)은 모두 제3 계대에서 얻은 세포들이었다. real-time PCR에 사용된 프라이머 세트 및 각각의 마커는 하기 표 6과 같다.derived mesenchymal stem cells (control cells: ASC) obtained in Comparative Example 2 and Comparative Example 3 (control cells: ASCs) obtained in Example 4 using real-time PCR, (Control cells: BM-MSC) obtained from the bone marrow-derived mesenchymal stem cells. The cells in the experimental group (ES-Fn-MSC) and the control cells (ASC, BM-MSC) were all in the third passage. The primer sets and the respective markers used in the real-time PCR are shown in Table 6 below.

마커Marker 서열order 36B4u/d36B4u / d uu (서열번호 25)
5'- CAG CAA GTG GGA AGG TGT AAT CC -3'
(SEQ ID NO: 25)
5'-CAG CAG GTG GGA AGG TGT AAT CC -3 '
dd (서열번호 26)
5'- CCC ATT CTA TCA TCA ACG GGT ACA A -3'
(SEQ ID NO: 26)
5'-CCC ATT CTA TCA TCA ACG GGT ACAA -3 '
tel1/2tel1 / 2 1One (서열번호 27)
5'- GGT TTT TGA GGG TGA GGG TGA GGG TGA GGG TGA GGG T -3'
(SEQ ID NO: 27)
5'-GGT TTT TGA GGG TGA GGG TGA GGG TGA GGG TGA GGG T-3 '
22 (서열번호 28)
5'- TCC CGA CTA TCC CTA TCC CTA TCC CTA TCC CTA TCC CTA -3'
(SEQ ID NO: 28)
5'- TCC CGA CTA TCC CTA TCC CTA TCC CTA TCC CTA TCC CTA -3 '

TRIzol 방법을 통해, 실험군 세포(ES-Fn-MSC)와 대조군 세포들(BM-MSC, ASC)에서 RNA를 추출하고, SuperScriptTM III(Invitrogen)를 이용하여 얻어진 cDNA에 Power SYBR Green PCR Master Mix(Applied Biosystems)를 넣어 샘플을 만든 후, StepOnePlus(Invitrogen) 기기를 이용하여 real-time PCR를 수행하였다. 그 결과는 도 18과 같다. RNA was extracted from the experimental cells (ES-Fn-MSC) and control cells (BM-MSC, ASC) by the TRIzol method and the obtained SYBR Green PCR Master Mix (SuperScript III, Invitrogen) Applied Biosystems) to prepare samples, and real-time PCR was performed using a StepOnePlus (Invitrogen) instrument. The results are shown in Fig.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is to be understood that the invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

<110> Colleage of Medicine Pochon CHA University Industry-Academic Cooperation Foundation <120> SORTING METHOD OF MESENCHYMAL STEM CELL DERIVED FROM PLURIPOTENT STEM CELL <130> C28-61020 <160> 28 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> integrin alpha 1 sense <400> 1 aattggctct agtcaccatt gtt 23 <210> 2 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> integrin alpha 1 antisense <400> 2 caaatgaagc tgctgactgg t 21 <210> 3 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> integrin alpha 4 sense <400> 3 gatgaaaatg agcctgaaac g 21 <210> 4 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> integrin alpha 4 antisense <400> 4 gccatactat tgccagtgtt ga 22 <210> 5 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> integrin alpha 5 sense <400> 5 tgcagtgtga ggctgtgtac a 21 <210> 6 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> integrin alpha 5 antisense <400> 6 gtggccacct gacgctct 18 <210> 7 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> integrin alpha V sense <400> 7 gcaccctcct tctgatcct 19 <210> 8 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> integrin alpha V antisense <400> 8 gaggacctgc cctccttc 18 <210> 9 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> integrin beta 1 sense <400> 9 gaagggttgc cctccaga 18 <210> 10 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> integrin beta 1 antisense <400> 10 gcttgagctt ctctgctgtt 20 <210> 11 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> PPAR gamma sense <400> 11 gatacactgt ctgcaaacat atcacaa 27 <210> 12 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> PPAR gamma antisense <400> 12 ccacggagct gatcccaa 18 <210> 13 <211> 17 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> C/EBP beta sense <400> 13 gcaagagccg cgacaag 17 <210> 14 <211> 17 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> C/EBP beta antisense <400> 14 ggctcgggca gctgctt 17 <210> 15 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> GAPDH sense <400> 15 acatcgctca gacaccatg 19 <210> 16 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> GAPDH antisense <400> 16 tgtagttgag gtcaatgaag gg 22 <210> 17 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Col1 sense <400> 17 cacgtacact gccctgaagg a 21 <210> 18 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Col1 antisense <400> 18 cgataacagt cttgccccac tt 22 <210> 19 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ALP sense <400> 19 gacaagaagc ccttcactgc 20 <210> 20 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ALP antisense <400> 20 agactgcgcc tggtagttgt 20 <210> 21 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Col2 sense <400> 21 ttcagctatg gagatgacaa tc 22 <210> 22 <211> 17 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Col2 antisense <400> 22 agagtcgagt gactgag 17 <210> 23 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> AGG sense <400> 23 gaatctagca gtgagacgtc 20 <210> 24 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> AGG antisense <400> 24 ctgcagcagt tgattctgat 20 <210> 25 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 36B4u <400> 25 cagcaagtgg gaaggtgtaa tcc 23 <210> 26 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 36B4d <400> 26 cccattctat catcaacggg tacaa 25 <210> 27 <211> 37 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> tel1 <400> 27 ggtttttgag ggtgagggtg agggtgaggg tgagggt 37 <210> 28 <211> 39 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> tel2 <400> 28 tcccgactat ccctatccct atccctatcc ctatcccta 39 <110> Colleage of Medicine Pochon CHA University Industry-Academic Cooperation Foundation <120> SORTING METHOD OF MESENCHYMAL STEM CELL DERIVED FROM PLURIPOTENT          STEM CELL <130> C28-61020 <160> 28 <170> KoPatentin 3.0 <210> 1 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> integrin alpha 1 sense <400> 1 aattggctct agtcaccatt gtt 23 <210> 2 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> integrin alpha 1 antisense <400> 2 caaatgaagc tgctgactgg t 21 <210> 3 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> integrin alpha 4 sense <400> 3 gatgaaaatg agcctgaaac g 21 <210> 4 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> integrin alpha 4 antisense <400> 4 gccatactat tgccagtgtt ga 22 <210> 5 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> integrin alpha 5 sense <400> 5 tgcagtgtga ggctgtgtac a 21 <210> 6 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> integrin alpha 5 antisense <400> 6 gtggccacct gacgctct 18 <210> 7 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> integrin alpha V sense <400> 7 gcaccctcct tctgatcct 19 <210> 8 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> integrin alpha V antisense <400> 8 gaggacctgc cctccttc 18 <210> 9 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> integrin beta 1 sense <400> 9 gaagggttgc cctccaga 18 <210> 10 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> integrin beta 1 antisense <400> 10 gcttgagctt ctctgctgtt 20 <210> 11 <211> 27 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> PPAR gamma sense <400> 11 gatacactgt ctgcaaacat atcacaa 27 <210> 12 <211> 18 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> PPAR gamma antisense <400> 12 ccacggagct gatcccaa 18 <210> 13 <211> 17 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> C / EBP beta sense <400> 13 gcaagagccg cgacaag 17 <210> 14 <211> 17 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> C / EBP beta antisense <400> 14 ggctcgggca gctgctt 17 <210> 15 <211> 19 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> GAPDH sense <400> 15 acatcgctca gacaccatg 19 <210> 16 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> GAPDH antisense <400> 16 tgtagttgag gtcaatgaag gg 22 <210> 17 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Col1 sense <400> 17 cacgtacact gccctgaagg a 21 <210> 18 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Col1 antisense <400> 18 cgataacagt cttgccccac tt 22 <210> 19 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ALP sense <400> 19 gacaagaagc ccttcactgc 20 <210> 20 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> ALP antisense <400> 20 agactgcgcc tggtagttgt 20 <210> 21 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Col2 sense <400> 21 ttcagctatg gagatgacaa tc 22 <210> 22 <211> 17 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Col2 antisense <400> 22 agagtcgagt gactgag 17 <210> 23 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> AGG sense <400> 23 gaatctagca gtgagacgtc 20 <210> 24 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> AGG antisense <400> 24 ctgcagcagt tgattctgat 20 <210> 25 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 36B4u <400> 25 cagcaagtgg gaaggtgtaa tcc 23 <210> 26 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> 36B4d <400> 26 cccattctat catcaacggg tacaa 25 <210> 27 <211> 37 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> tel1 <400> 27 ggtttttgg ggtgagggtg agggtgaggg tgagggt 37 <210> 28 <211> 39 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> tel2 <400> 28 tcccgactat ccctatccct atccctatcc ctatcccta 39

Claims (15)

만능줄기세포(pluripotent stem cell)를 외배엽 세포, 중배엽 세포 및 내배엽 세포를 포함하는 분화세포로 자연분화(spontaneous differentiation)하는 단계;
상기 분화세포를 중간엽줄기세포 배양 배지를 이용하여 파이브로넥틴_배양용기(fibronectin_coated culture container)에서 배양하는 단계; 및
상기 파이브로넥틴_배양용기에 부착된 중간엽줄기세포를 자연선택적으로 분리하는 단계;를 포함하며,
상기 중간엽줄기세포는 CD90 및 CD105 에 대해 모두 양성의 면역학적 특성을 나타내고, 하기 식 1 을 만족하는, 만능줄기세포로부터 유래된 중간엽줄기세포를 선별하는 방법:
< 식 1 >
Figure 112017110012018-pat00023

상기 식 1에서,
CD105(Fn)은 상기 파이브로넥틴_배양용기에 부착된 상기 중간엽줄기세포의 CD105 발현율이고, CD105(G)는 젤라틴_배양용기에 부착된 상기 중간엽줄기세포의 CD105 발현율이다.
Spontaneous differentiation of pluripotent stem cells into differentiated cells including ectodermal, mesodermal, and endodermal cells;
Culturing the differentiated cells in a fibronectin_coated culture container using mesenchymal stem cell culture medium; And
And naturally selectively separating the mesenchymal stem cells attached to the fibronectin culture container,
The mesenchymal stem cells are selected from pluripotent mesenchymal stem cells derived from pluripotent mesenchymal stem cells, which exhibit positive immunological characteristics for both CD90 and CD105 and satisfy the following formula 1:
<Formula 1>
Figure 112017110012018-pat00023

In Equation (1)
CD105 (Fn) is the expression rate of CD105 in the mesenchymal stem cell attached to the fibronectin, and CD105 (G) is the expression rate of CD105 in the mesenchymal stem cell attached to the gelatin.
제1 항에 있어서,
상기 만능줄기세포가 무-지지세포(feeder cell-free) 환경에서 배양되는 단계;를 더 포함하는, 만능줄기세포로부터 유래된 중간엽줄기세포를 선별하는 방법.
The method according to claim 1,
Further comprising culturing the pluripotent stem cells in a feeder cell-free environment, wherein the pluripotent stem cells are cultured in a feeder cell-free environment.
제1 항에 있어서,
상기 중간엽줄기세포는 인테그린 α5β1(integrin α5β1)을 매개로 상기 파이브로넥틴_배양용기에 부착된, 만능줄기세포로부터 유래된 중간엽줄기세포를 선별하는 방법.
The method according to claim 1,
Wherein said mesenchymal stem cells are selected from pluripotent stem cell-derived mesenchymal stem cells adhered to said fibronectin-cultivation vessel via integrin? 5? 1.
삭제delete 제1 항에 있어서,
상기 중간엽줄기세포는 CD90 및 CD105 에 대해 모두 양성의 면역학적 특성을 나타내고, 하기 식 2 를 만족하는, 만능줄기세포로부터 유래된 중간엽줄기세포를 선별하는 방법:
< 식 2 >
Figure 112017110012018-pat00004

상기 식 2에서,
CD105(Fn)은 상기 파이브로넥틴_배양용기에 부착된 상기 중간엽줄기세포의 CD105 발현율이고, CD105(PLL)은 폴리-L-라이신_배양용기에 부착된 상기 중간엽줄기세포의 CD105 발현율이다.
The method according to claim 1,
The mesenchymal stem cells are selected from pluripotent mesenchymal stem cells derived from pluripotent mesenchymal stem cells, which exhibit positive immunological characteristics for both CD90 and CD105 and satisfy the following formula 2:
<Formula 2>
Figure 112017110012018-pat00004

In the above formula 2,
CD105 (Fn) is the expression rate of CD105 in the mesenchymal stem cell attached to the fibronectin (D) culture vessel, and CD105 (PLL) is the expression rate of CD105 in the mesenchymal stem cell attached to the poly-L- .
제1 항에 있어서,
상기 중간엽줄기세포는 상기 파이브로넥틴_배양용기에 섬유아세포 모양으로 부착된, 만능줄기세포로부터 유래된 중간엽줄기세포를 선별하는 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the mesenchymal stem cells are attached to the fibronectin in a fibroblast-like manner.
제1 항에 있어서,
상기 만능줄기세포는 인간 배아줄기세포인, 만능줄기세포로부터 유래된 중간엽줄기세포를 선별하는 방법.
The method according to claim 1,
Wherein said pluripotent stem cells are selected from the group consisting of human embryonic stem cells, mesenchymal stem cells derived from pluripotent stem cells.
제1 항에 있어서,
상기 만능줄기세포는 인간 유도만능줄기세포인, 만능줄기세포로부터 유래된 중간엽줄기세포를 선별하는 방법.
The method according to claim 1,
Wherein the pluripotent stem cell is a human induced pluripotent stem cell, the pluripotent stem cell derived from an allogeneic stem cell.
제1 항에 있어서,
상기 중간엽줄기세포는 CD44, CD90 및 CD105 에 대해 모두 양성의 면역학적 특징을 나타내는, 만능줄기세포로부터 유래된 중간엽줄기세포를 선별하는 방법.
The method according to claim 1,
Wherein said mesenchymal stem cells express immunologic characteristics that are all positive for CD44, CD90 and CD105, from mesenchymal stem cells derived from pluripotent stem cells.
만능줄기세포(pluripotent stem cell)를 외배엽 세포, 중배엽 세포 및 내배엽 세포를 포함하는 분화세포로 자연분화(spontaneous differentiation)하는 단계;
상기 분화세포를 중간엽줄기세포 배양 배지를 이용하여 파이브로넥틴_배양용기(fibronectin_coated culture container)에서 배양하는 단계; 및
상기 파이브로넥틴_배양용기에 부착된 중간엽줄기세포를 자연선택적으로 분리하는 단계;를 포함하며,
상기 중간엽줄기세포는 골수-유래 중간엽줄기세포에 비해 지방세포 고분화능을 갖는, 만능줄기세포로부터 유래된 중간엽줄기세포를 선별하는 방법.
Spontaneous differentiation of pluripotent stem cells into differentiated cells including ectodermal, mesodermal, and endodermal cells;
Culturing the differentiated cells in a fibronectin_coated culture container using mesenchymal stem cell culture medium; And
And naturally selectively separating the mesenchymal stem cells attached to the fibronectin culture container,
Wherein said mesenchymal stem cells are selected from pluripotent mesenchymal stem cells derived from pluripotent mesenchymal stem cells, which have a high ability to differentiate into adipocytes as compared to bone marrow-derived mesenchymal stem cells.
제10 항에 있어서,
상기 중간엽줄기세포는 지방-유래 중간엽줄기세포에 비해 PPARγ 및 C/EBPβ 가 고발현되는, 만능줄기세포로부터 유래된 중간엽줄기세포를 선별하는 방법.
11. The method of claim 10,
Wherein said mesenchymal stem cells are selected from pluripotent stem cell-derived mesenchymal stem cells, wherein PPARγ and C / EBPβ are highly expressed compared to fat-derived mesenchymal stem cells.
만능줄기세포(pluripotent stem cell)를 외배엽 세포, 중배엽 세포 및 내배엽 세포를 포함하는 분화세포로 자연분화(spontaneous differentiation)하는 단계;
상기 분화세포를 중간엽줄기세포 배양 배지를 이용하여 파이브로넥틴_배양용기(fibronectin_coated culture container)에서 배양하는 단계; 및
상기 파이브로넥틴_배양용기에 부착된 중간엽줄기세포를 자연선택적으로 분리하는 단계;를 포함하며,
상기 중간엽줄기세포는 골수-유래 중간엽줄기세포에 비해 골세포 고분화능 및 연골세포 고분화능을 갖는, 만능줄기세포로부터 유래된 중간엽줄기세포를 선별하는 방법.
Spontaneous differentiation of pluripotent stem cells into differentiated cells including ectodermal, mesodermal, and endodermal cells;
Culturing the differentiated cells in a fibronectin_coated culture container using mesenchymal stem cell culture medium; And
And naturally selectively separating the mesenchymal stem cells attached to the fibronectin culture container,
Wherein said mesenchymal stem cells are selected from pluripotent mesenchymal stem cells derived from pluripotent mesenchymal stem cells having osteoclast differentiation potential and chondrocyte hyperdifferentiating ability compared to bone marrow-derived mesenchymal stem cells.
제12 항에 있어서,
상기 중간엽줄기세포는 골수-유래 중간엽줄기세포에 비해 Col1, ALP, Col2 및 AGG 가 고발현되는, 만능줄기세포로부터 유래된 중간엽줄기세포를 선별하는 방법.
13. The method of claim 12,
Wherein said mesenchymal stem cells are selected from pluripotent stem cell-derived mesenchymal stem cells, wherein Col1, ALP, Col2 and AGG are highly expressed compared to bone marrow-derived mesenchymal stem cells.
만능줄기세포(pluripotent stem cell)를 외배엽 세포, 중배엽 세포 및 내배엽 세포를 포함하는 분화세포로 자연분화(spontaneous differentiation)하는 단계;
상기 분화세포를 중간엽줄기세포 배양 배지를 이용하여 파이브로넥틴_배양용기(fibronectin_coated culture container)에서 배양하는 단계; 및
상기 파이브로넥틴_배양용기에 부착된 중간엽줄기세포를 자연선택적으로 분리하는 단계;를 포함하며,
상기 중간엽줄기세포는 하기 식 3을 만족하는, 만능줄기세포로부터 유래된 중간엽줄기세포를 선별하는 방법:
< 식 3 >
T/S(ASC) < T/S(ES-Fn-MSC)
상기 식 3에서,
T/S(ASC)는 지방-유래 중간엽줄기세포의 텔로미어 길이이고, T/S(ES-Fn-MSC)는 중간엽줄기세포의 텔로미어 길이이다.
Spontaneous differentiation of pluripotent stem cells into differentiated cells including ectodermal, mesodermal, and endodermal cells;
Culturing the differentiated cells in a fibronectin_coated culture container using mesenchymal stem cell culture medium; And
And naturally selectively separating the mesenchymal stem cells attached to the fibronectin culture container,
Wherein said mesenchymal stem cells are selected from the group consisting of pluripotent mesenchymal stem cells derived from pluripotent stem cells,
<Formula 3>
T / S (ASC) < T / S (ES-Fn-MSC)
In Equation (3)
T / S (ASC) is the telomere length of fat-derived mesenchymal stem cells, and T / S (ES-Fn-MSC) is the telomere length of mesenchymal stem cells.
만능줄기세포(pluripotent stem cell)를 외배엽 세포, 중배엽 세포 및 내배엽 세포를 포함하는 분화세포로 자연분화(spontaneous differentiation)하는 단계;
상기 분화세포를 중간엽줄기세포 배양 배지를 이용하여 파이브로넥틴_배양용기(fibronectin_coated culture container)에서 배양하는 단계; 및
상기 파이브로넥틴_배양용기에 부착된 중간엽줄기세포를 자연선택적으로 분리하는 단계;를 포함하며,
상기 중간엽줄기세포는 하기 식 4를 만족하는, 만능줄기세포로부터 유래된 중간엽줄기세포를 선별하는 방법:
< 식 4 >
T/S(BM-MSC) < T/S(ES-Fn-MSC)
상기 식 4에서,
T/S(BM-MSC)는 골수-유래 중간엽줄기세포의 텔로미어 길이이며, T/S(ES-Fn-MSC)는 중간엽줄기세포의 텔로미어 길이이다.
Spontaneous differentiation of pluripotent stem cells into differentiated cells including ectodermal, mesodermal, and endodermal cells;
Culturing the differentiated cells in a fibronectin_coated culture container using mesenchymal stem cell culture medium; And
And naturally selectively separating the mesenchymal stem cells attached to the fibronectin culture container,
Wherein the mesenchymal stem cells are selected from the group consisting of pluripotent mesenchymal stem cells derived from pluripotent stem cells,
<Formula 4>
T / S (BM-MSC) < T / S (ES-Fn-MSC)
In Equation (4)
T / S (BM-MSC) is the telomere length of bone marrow-derived mesenchymal stem cells, and T / S (ES-Fn-MSC) is the telomere length of mesenchymal stem cells.
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