KR20110115688A - Method for increasing stem cell activity and stem cells produced by thereof - Google Patents

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Abstract

본 발명은 인간 줄기세포의 활성을 증가시키는 방법에 관한 것으로, 구체적으로 인간 줄기세포 배양시 엔도텔린-1(Endothelin-1)을 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명은 상기 방법에 의해 제조된 고활성 인간 줄기세포, 상기 고활성 인간 줄기세포를 포함하는 세포치료제 등을 제공한다. 본 발명에 따르면, 다양한 기원의 인간 중배엽 줄기세포의 활성을 증대시키는 것이 가능하며, 궁극적으로 고효율성의 세포치료제를 개발하는데 매우 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다. The present invention relates to a method for increasing the activity of human stem cells, specifically characterized in that it comprises the step of treating endothelin-1 (Endothelin-1) in culture of human stem cells. In another aspect, the present invention provides a highly active human stem cell prepared by the above method, a cell therapeutic agent comprising the highly active human stem cell. According to the present invention, it is possible to increase the activity of human mesoderm stem cells of various origins, and ultimately, it is expected to be very useful for developing high-efficiency cell therapeutics.

Description

줄기세포의 활성을 증가시키는 방법 및 상기 방법에 의해 제조된 고활성 줄기 세포{Method for increasing stem cell activity and stem cells produced by thereof}Method for increasing stem cell activity and stem cells produced by the method

본 발명은 인간 줄기세포의 활성을 증가시키는 방법, 상기 방법에 의해 제조된 고활성 줄기세포, 및 상기 고활성 줄기세포를 포함하는 세포치료제 등에 관한 것이다. The present invention relates to a method for increasing the activity of human stem cells, highly active stem cells produced by the method, and a cell therapeutic agent comprising the highly active stem cells.

줄기세포(stem cell)는 생물 조직을 구성하는 다양한 세포들로 분화할 수 있는 세포로서 배아, 태아 및 성체의 각 조직에서 얻을 수 있는 분화되기 전 단계의 미분화 세포들을 총칭한다. 줄기세포는 분화 자극(환경)에 의하여 특정 세포로 분화가 진행되며, 분화가 완료되어 세포분열이 정지된 세포와는 달리 세포분열에 의해 자신과 동일한 세포를 생산(self-renewal)할 수 있어 증식하는 특성이 있으며, 다른 환경 또는 다른 분화 자극에 의해 다른 세포로도 분화될 수 있어 분화에 유연성(plasticity)을 가지고 있는 것이 특징이다. Stem cells are cells capable of differentiating into the various cells constituting biological tissues, which collectively refer to the undifferentiated cells obtained from each tissue of the embryo, fetus and adult. Stem cells are differentiated into specific cells by differentiation stimulation (environment), and unlike the cells in which cell division is stopped due to differentiation, proliferation is possible due to cell division (self-renewal). It can be differentiated into other cells by different environment or differentiation stimulus, which is characterized by having plasticity in differentiation.

줄기세포는 그 분화능에 따라 만능(pluripotency), 다분화능(multipotency) 및 단분화능(unipotency) 줄기세포로 나눌 수 있다. 만능줄기세포(pluripotent stem cells)는 모든 세포로 분화될 수 있는 잠재력을 지닌 전분화능(pluripotency)의 세포로서 배아줄기세포 (embryonic stem cells, ES cells) 및 유도만능줄기세포(induced pluripotent stem cells, iPS) 등이 이에 해당된다. 다분화능 및 또는 단분화능 줄기세포로는 성체줄기세포를 예로 들 수 있다. Stem cells can be divided into pluripotency, multipotency and unipotency stem cells according to their differentiation ability. Pluripotent stem cells are embryonic stem cells (ES cells) and induced pluripotent stem cells (iPS) that are pluripotency cells with the potential to differentiate into all cells. ) And the like. Multipotent and / or unipotent stem cells include adult stem cells.

배아줄기세포는 배아발생초기인 포배기(blastocyte)의 세포내괴(inner cell mass)로부터 형성되며, 모든 세포로 분화가능한 잠재력을 가지고 있어 어떠한 조직 세포로도 분화될 수 있으며, 또한 사멸하지 않고 미분화상태에서 배양가능하며, 성체줄기세포와 달리 배세포(germ cell)의 제조도 가능하므로 다음 세대로 유전될 수 있는 특징을 가지고 있다(Thomson et al., Science, 282: 1145-1147, 1998; Reubinoff et al., Nat. Biotechnol., 18: 399-404, 2000). Embryonic stem cells are formed from the inner cell mass of the blastocytes, which are the early stages of embryonic development, and have the potential to differentiate into all cells, which can differentiate into any tissue cell, and in the undifferentiated state without being killed. Unlike adult stem cells, germ cells can be produced, and thus they can be inherited (Thomson et al., Science, 282: 1145-1147, 1998; Reubinoff et al.). , Nat. Biotechnol., 18: 399-404, 2000).

인간 배아줄기세포는 인간 배아 형성시 세포내괴(inner cell mass) 만을 분리하여 배양함으로써 제조되는데, 현재 전 세계적으로 만들어진 인간 배아줄기세포는 불임시술 뒤 남은 냉동배아로부터 얻어진 것이다. 모든 세포로 분화될 수 있는 전분화능을 가진 인간 배아줄기세포를 세포치료제로 이용하기 위한 다양한 시도가 이루어져 왔지만 아직 암발생의 위험과 면역거부반응의 높은 벽을 완전히 제어하지 못하고 있는 실정이다. Human embryonic stem cells are prepared by separating and culturing only inner cell mass when forming human embryos. Currently, human embryonic stem cells made worldwide are obtained from frozen embryos remaining after infertility. Various attempts have been made to use human embryonic stem cells, which are capable of differentiating into all cells, as cell therapy, but have not yet fully controlled the risk of cancer and the high wall of immune rejection.

이에 대한 보완책으로 최근 보고 되고 있는 것으로 유도만능줄기세포 (iPS) 가 있다. 만능줄기세포의 개념으로 포함되고 있는 iPS 는 분화가 끝난 성체세포를 여러 가지 방법으로 역분화시켜, 분화 초기 단계인 배아줄기세포로의 상태로 회귀시킨 세포이다. 현재까지 iPS 는 유전자 발현과 분화능에서 만능줄기세포인 배아줄기세포와 거의 동일한 성격을 나타내는 것으로 보고되어 있다. 이러한 iPS 의 경우, 자가 세포를 이용하여 면역거부반응의 위험성은 배제할 수 있으나 암발생의 위험성은 여전히 해결해야 할 과제로 남아있다. Recently, as a complementary measure, induced pluripotent stem cells (iPS) have been reported. IPS, which is included in the concept of pluripotent stem cells, is a cell which has redifferentiated differentiated adult cells in various ways and returned to embryonic stem cells, which are the early stages of differentiation. To date, iPS has been reported to have almost the same characteristics as embryonic stem cells, pluripotent stem cells, in gene expression and differentiation ability. In the case of iPS, autologous cells can be used to exclude the risk of immune rejection, but the risk of cancer still remains to be solved.

최근 이러한 문제점을 극복하기 위한 대안으로 면역조절기능과 함께 암발생의 위험성이 없는 중배엽 줄기세포가 제시되고 있다. 중배엽 줄기세포는 지방세포, 골세포, 연골세포, 근육세포, 신경세포, 심근세포 등으로의 분화가 가능한 다능성을 가진 세포로 면역 반응을 조절하는 기능도 가지고 있는 것으로 알려져 있다. Recently, as an alternative for overcoming these problems, mesenchymal stem cells have been proposed, along with immunomodulatory functions, without the risk of cancer. Mesoderm stem cells are pluripotent cells capable of differentiation into adipocytes, bone cells, chondrocytes, muscle cells, neurons, cardiomyocytes, etc. and are known to have a function of regulating immune responses.

중배엽 줄기세포는 골수, 제대혈, 지방조직 등 다양한 조직에서 분리, 배양이 가능하나 각 기원에 따른 세포 표면 표지자가 조금씩 다르기 때문에 중배엽 줄기세포를 명확히 정의하는 것은 용이하지 아니하다. 다만 골세포, 연골세포, 근육세포로 분화가 가능하며, 소용돌이 모양의 형태를 가지고, 기본적인 세포표면 표지자인 CD73(+), CD105(+), CD34(-) 및 CD45(-)를 발현하는 경우 일반적으로 중배엽 줄기세포로 규정하고 있다. Mesoderm stem cells can be isolated and cultured in various tissues such as bone marrow, umbilical cord blood, and adipose tissue, but it is not easy to clearly define mesenchymal stem cells because the cell surface markers of each origin are slightly different. However, they can differentiate into osteocytes, chondrocytes, and muscle cells, have a swirling shape, and express the basic cell surface markers CD73 (+), CD105 (+), CD34 (-), and CD45 (-). It is generally defined as mesodermal stem cells.

이와 관련하여, 상이한 유전적 기원 및/또는 배경을 가지는 중배엽 줄기세포들의 경우, 위에서 언급한 기존의 중배엽 줄기세포를 규정하는 기준들에 대하여는 서로 유의적 차이를 나타내지 아니하지만 통상적으로 각각의 생체내 활성에 있어서는 차이를 나타내게 된다. 또한 중배엽 줄기세포를 타가 유래 세포치료제로 사용하는 경우, 사용가능한 pool 이 한정적이므로 중배엽 줄기세포의 생체내 활성도가 낮아도 선택의 여지가 없어 대체가 불가능한 경우가 발생한다. In this regard, for mesodermal stem cells having different genetic origins and / or backgrounds, there is usually no significant difference from each other with respect to the criteria for defining the existing mesodermal stem cells mentioned above, but usually their respective in vivo activity. In terms of the difference. In addition, when mesodermal stem cells are used as a cell-derived cell therapy, the available pool is limited, so even if the in vivo activity of the mesodermal stem cells is low, there is no choice and replacement is impossible.

이에 더하여, 일반적으로 중배엽 줄기세포가 세포치료제로 이용되기 위해서는 재생의학 및/또는 세포치료 분야에서 요구되는 최소 세포수(약 1X109 정도)를 만족시켜야 하는데, 적정조건을 잡고 기준을 정하는 실험까지 고려한다면 필요한 세포수는 더욱 늘어나게 된다. 따라서 기존의 다양한 기원의 중배엽 줄기세포로부터 이 정도의 양을 공급하려면 in vitro(생체외)실험에서 최소 10번 이상의 계대배양이 필요하게 되는데 이 경우 세포가 노화되고 변형되어 더 이상 세포치료제로서의 목적을 달성하기에는 적합하지 아니하게 되는 문제가 발생한다. In addition, mesenchymal stem cells are generally required to meet the minimum number of cells required for regenerative medicine and / or cell therapy (approximately 1 × 10 9 ) in order to be used as cell therapy. If so, the number of cells needed is increased. Therefore, in order to supply this amount from existing mesoderm stem cells of various origins, at least 10 passages are required in vitro (in vitro). In this case, the cells are aged and deformed, and thus no longer serve as cell therapeutics. The problem arises that is not suitable to achieve.

상기의 문제점들을 고려해 볼 때, 중배엽 줄기세포의 활성을 극대화 하고, 아울러 효율이 증대된 줄기세포를 사용하여 적용 세포수를 줄일 수 있는 방안을 찾는 것이 재생의학 및 세포치료제 실용화를 위한 당업계의 과제라 할 수 있을 것이다. In view of the above problems, finding a way to maximize the activity of mesoderm stem cells and reduce the number of applied cells using efficiency-enhanced stem cells is a task of the art for the practical application of regenerative medicine and cell therapy. It can be said.

본 발명은 상기와 같은 요구에 의해 안출된 것으로서, 인간 중배엽 줄기세포의 활성을 증대시키고 이로 인해 재생의학 및 세포치료분야에서 요구되는 줄기세포의 효율을 증가시킴으로써, 종래의 다양한 기원의 인간 중배엽 줄기세포의 효율의 한정성을 극복하고 나아가 중배엽 줄기세포의 세포치료제로서의 실용성을 증대시키고자 한다. The present invention has been made by the above-described needs, by increasing the activity of human mesoderm stem cells and thereby increasing the efficiency of stem cells required in the field of regenerative medicine and cell therapy, human mesoderm stem cells of various conventional sources In order to overcome the limitation of the efficiency of the mesoderm stem cells to increase the practicality as a therapeutic agent.

상기 과제를 해결하기 위해, 본 발명은 인간 중배엽 줄기세포의 활성을 증가시키는 방법을 제공한다. 구체적으로 본 발명은 중배엽 줄기세포의 배양 배지에 엔도텔린-1(Endothelin-1, ET-1)을 처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한 본 발명은 상기 방법에 의해 제조된 고활성 인간 줄기세포, 상기 고활성 줄기세포를 포함하는 세포치료제 등을 제공한다. In order to solve the above problems, the present invention provides a method for increasing the activity of human mesoderm stem cells. Specifically, the present invention is characterized in that it comprises the step of treating the endothelin-1 (Endothelin-1, ET-1) in the culture medium of mesoderm stem cells. In another aspect, the present invention provides a highly active human stem cell prepared by the above method, a cell therapeutic agent comprising the highly active stem cell.

본 발명은 세포치료제의 가장 좋은 자원인 인간 중배엽 줄기세포의 생체내 효율을 극대화 하는 방법으로 이용될 수 있으며, 또한 본 발명은 현재 사용되고 있는 여러 기원, 다양한 배양 조건의 인간 중배엽 줄기세포 모두에 적용될 수 있는 광범위한 규정화된 활성 증대 방법을 제공한다. 궁극적으로, 본 발명은 인간 중배엽 줄기세포의 세포치료제로서의 효율성을 증대시킴으로서 세포치료제의 실용화를 앞당기는데 기여할 수 있을 것으로 기대되며, 나아가 심혈관계질환, 신경계질환 등의 난치병 치료제 개발에 크게 기여할 수 있을 것으로 기대된다. The present invention can be used as a method for maximizing the in vivo efficiency of human mesoderm stem cells, which is the best resource of cell therapy, and the present invention can be applied to both human mesoderm stem cells of various origins and various culture conditions currently used. Provide a broad range of defined activity enhancement methods. Ultimately, the present invention is expected to contribute to the advancement of the practical use of cell therapy by increasing the efficiency of human mesoderm stem cells as a cell therapy, and further contribute to the development of treatment for intractable diseases such as cardiovascular diseases and neurological diseases. It is expected.

도 1은 중배엽 줄기세포의 생장증대에 미치는 엔도텔린-1 의 효과를 나타낸 것이다.
도 2는 중배엽 줄기세포의 세포주기의 변화에 미치는 엔도텔린-1의 효과를 나타낸 것이다.
도 3은 중배엽 줄기세포의 분비능에 미치는 엔도텔린-1 의 효과(VEGF RNA level 의 변화)를 나타낸 것이다.
도 4는 중배엽 줄기세포의 분비능에 미치는 엔도텔린-1 의 효과(VEGF Protein level 의 변화)를 나타낸 것이다.
도 5는 엔도텔린 수용체 A 가 중배엽 줄기세포에서 특이적으로 발현됨을 나타낸 것이다.
도 6은 엔도텔린 수용체 A 특이적 블로커(blocker)인 BQ123 처리 후 VEGF 의 발현변화를 나타낸 것이다.
도 7은 엔도텔린 -1 을 처리한 중배엽 줄기세포를 허혈성 심혈관 래트(rat) 모델에 주입한 경우, 심장 크기를 비교한 결과를 나타낸 것이다.
도 8은 엔도텔린 -1 을 처리한 중배엽 줄기세포를 허혈성 심혈관 래트(rat) 모델에 주입한 경우, 심전도를 측정하여 이를 수치화한 결과를 나타낸 것이다.
Figure 1 shows the effect of endothelin-1 on the growth of mesoderm stem cells.
Figure 2 shows the effect of endothelin-1 on the change in the cell cycle of mesoderm stem cells.
Figure 3 shows the effect of endothelin-1 (change in VEGF RNA level) on the secretory capacity of mesoderm stem cells.
Figure 4 shows the effect of the endothelin-1 (change in VEGF Protein level) on the secretory capacity of mesoderm stem cells.
Figure 5 shows that the endothelin receptor A is specifically expressed in mesoderm stem cells.
Figure 6 shows the expression changes of VEGF after BQ123 treatment is an endothelin receptor A specific blocker (blocker).
Figure 7 shows the results of comparing the size of the heart, when injected into the ischemic cardiovascular rat model mesenchymal stem cells treated with endothelin -1.
Figure 8 shows the results of quantifying the electrocardiogram when the endoderm-1 treated mesoderm stem cells were injected into an ischemic cardiovascular rat model.

본 발명은 다양한 유전적 배경 및/또는 기원을 가지는 인간 중배엽 줄기세포의 활성을 증가시키는 방법에 관한 것으로, 상기 중배엽 줄기세포 배양 배지에 엔도텔린-1 을 첨가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. The present invention relates to a method for increasing the activity of human mesoderm stem cells having various genetic backgrounds and / or origins, characterized in that it comprises the step of adding endothelin-1 to the mesoderm stem cell culture medium.

본 발명자들은 생체내 활성도가 상이한 인간 중배엽 줄기세포들에 대하여 DNA array(어레이)를 실시하여, 가장 큰 생체내 활성을 보이는 세포에서 상대적으로 높은 발현을 보이는 유전자들에 대하여 예의 연구한 결과, 엔도텔린-1 이 상기 중배엽 줄기세포의 활성을 증가시킨다는 사실을 확인하고 이에 기초하여 본 발명을 완성하게 되었다. The inventors performed DNA arrays on human mesoderm stem cells having different in vivo activity, and endothelin was studied as a result of intensive studies on genes showing relatively high expression in cells showing the greatest in vivo activity. The present invention was completed based on the fact that -1 increases the activity of the mesoderm stem cells.

엔도텔린-1 은 주로 혈관내피세포에서 생성되는 21개의 아미노산으로 이루어진 펩티드이다. 유전자 전사 후 처음 생기는 것은 212개의 아미노산으로 구성된 prepro ET-1 인데 효소의 작용으로 38개의 아미노산으로 이루어진 big ET-1이 생성된다. Big ET-1 은 ET 변환효소(endothelin converting enzyme, ECE)의 작용으로 C-terminal의 아미노산이 떨어져 나감으로써 최종산물인 엔도텔린-1 이 생성된다. 엔도텔린-1 은 강력하고도 지속적인 혈관수축작용을 가지고 있기 때문에 많은 연구자들의 관심을 집중시켰다. 엔도텔린-1 은 혈관평활근 세포에서도 생성되나 주된 생합성은 혈관내피세포 내에서 일어난다. Endothelin-1 is a peptide consisting of 21 amino acids mainly produced in vascular endothelial cells. The first occurrence after gene transcription is prepro ET-1, which consists of 212 amino acids, and the enzyme produces big ET-1, which consists of 38 amino acids. Big ET-1 is the end product of endothelin-1 produced by the end of the C-terminal amino acid by the action of the endothelial converting enzyme (ECE). Endothelin-1 has attracted the attention of many researchers because of its strong and persistent vasoconstriction. Endothelin-1 is also produced in vascular smooth muscle cells, but major biosynthesis occurs in vascular endothelial cells.

엔도텔린-1 의 생성은 thrombin, angiotensin Ⅱ, vasopressin, transforming growth factor β, tumor necrosis factor α, hypoxia 및 oxidized LDL 등에 의해서 촉진되며 endothelium-derived relaxing factor(EDRF 즉 nitric oxide)에 의해서는 억제된다. 또한 생리적 자극이라고 할 수 있는 shear stress(혈액이 진행하는 방향으로 혈관벽을 밀치는 힘)는 자극의 강도가 약할 때는 엔도텔린-1 의 생성을 촉진하나 클 때는 억제한다. The production of endothelin-1 is promoted by thrombin, angiotensin II, vasopressin, transforming growth factor β, tumor necrosis factor α, hypoxia and oxidized LDL and is inhibited by endothelium-derived relaxing factor (EDRF, nitric oxide). In addition, shear stress, a physiological stimulus, which pushes the walls of blood vessels in the direction of blood flow, promotes the production of endothelin-1 when the stimulus is weak, but suppresses it when it is large.

허혈성 심장질환은 관상동맥의 협착 혹은 폐쇄로 심근 기능의 장애나 괴사가 오는 질환으로서 엔도텔린-1 이 병태생리에 관여할 가능성을 시사하는 여러 가지 소견이 있다. 우선 심근경색증 환자의 급성기에 혈중 엔도텔린-1 이 증가한다는 점을 들 수 있다. 또한 허혈-재관류를 거친 심장의 심근세포는 엔도텔린 수용체 수가 증가하고, 심근으로부터 엔도텔린-1 의 생성-분비가 촉진되며 관상동맥의 엔도텔린-1 에 대한 수축 반응성도 증가된다고 알려져 있다. 이러한 사실들은 엔도텔린-1 이 심근경색에서 병태생리학적 역할을 할 가능성을 시사한다. 엔도텔린-1 이 심근경색의 크기에 영향을 미치리라는 가정 하에 동물을 대상으로 엔도텔린 길항제가 경색의 크기를 감소시킬 수 있는지 관찰한 연구들이 다수 있었다. 그러나 그 결과는 길항제 투여효과가 있다는 보고와 없다는 보고가 공존하여 뚜렷한 결론을 내리기 어렵다. Ischemic heart disease is a disease caused by myocardial dysfunction or necrosis due to stenosis or obstruction of coronary arteries. There are various findings suggesting that endothelin-1 may be involved in pathophysiology. First, the increase in blood endothelin-1 in the acute phase of myocardial infarction patients. Cardiomyocytes of cardiac cells undergoing ischemia-reperfusion are known to increase the number of endothelin receptors, promote the production and secretion of endothelin-1 from the myocardium, and increase the contractile responsiveness to endothelin-1 of coronary arteries. These findings suggest that endothelin-1 may play a pathophysiological role in myocardial infarction. Under the assumption that endothelin-1 will affect the size of myocardial infarction, there have been a number of studies that observed that endothelin antagonists could reduce the size of infarcts in animals. However, the results are difficult to draw clear conclusions with the report that there is no antagonist effect and no report.

상기에서 고찰한 엔도텔린-1 의 작용을 고려해 볼 때, 본 발명은 역 발상적으로 엔도텔린을 인간 중배엽 줄기세포에 처리하여 활성을 증대시킨 후 허혈성 심근 경색증에 대한 효과를 본 것이다. 따라서 본 발명은 중배엽 줄기세포의 활성을 증대시켜 세포치료제로서의 효율성을 증대시킴과 아울러, 엔도텔린-1 의 새로운 활용도 및 적응증을 찾아낸 것에 그 의의가 있다 할 것이다. Considering the action of endothelin-1 considered in the above, the present invention reversely treated endothelin to human mesoderm stem cells to increase the activity and then to see the effect on ischemic myocardial infarction. Therefore, the present invention is intended to increase the activity of mesodermal stem cells to increase the efficiency as a cell therapy, and to find new applications and indications of endothelin-1.

본 발명은 인간 중배엽 줄기세포 배양 배지에 엔도텔린-1 을 전처리하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는, 중배엽 줄기세포의 활성을 증대시키는 방법을 제공한다. The present invention provides a method for increasing the activity of mesoderm stem cells, comprising the step of pretreating endothelin-1 to human mesoderm stem cell culture medium.

본 발명에서 사용되는 인간 중배엽 줄기세포는 그 유전적 배경 및/또는 기원에 있어서 제한이 없다. 예를 들면 인간 제대혈 유래 중배엽 줄기세포를 사용할 수 있다. Human mesoderm stem cells used in the present invention are not limited in their genetic background and / or origin. For example, human cord blood-derived mesoderm stem cells can be used.

본 발명자들은 인간 중배엽 줄기세포 배양시 엔도텔린-1 을 전처리한 후 엔도텔린-1 이 중배엽 줄기세포의 활성에 미치는 효과를 살펴보았다. 먼저 중배엽 줄기세포의 생장증대에 미치는 효과를 살펴본 결과, 엔도텔린-1 을 전처리한 중배엽 줄기세포의 경우 엔도텔린-1 을 전처리하지 아니한 대조군에 비하여 세포수가 증대되는 것을 확인하였다(도 1 참조). 또한 세포주기의 변화에 미치는 효과를 살펴본 결과, S 기(합성기)가 증대되는 것을 확인할 수 있었다(도 2 참조). The present inventors examined the effects of endothelin-1 on mesodermal stem cell activity after pretreatment with endothelin-1 in human mesoderm stem cell culture. First, as a result of examining the effect on the growth of mesoderm stem cells, it was confirmed that the mesenchymal stem cells pretreated with endothelin-1 increased in cell number compared to the control group without pretreatment with endothelin-1 (see FIG. 1). In addition, as a result of examining the effect on the change of the cell cycle, it was confirmed that the S group (synthetic group) is increased (see Fig. 2).

상기 결과로부터, 본 발명은 중배엽 줄기세포를 체외 배양시 노화에 빠지는 것을 막고 아울러 그 세포수를 증가시키는 방법이 될 수 있음을 의미한다. 즉, 엔도텔린-1 을 전처리하게 되면 재생의학 및 세포치료 분야에서 요구하는 세포수를 얻기 위해 중배엽 줄기세포를 계대배양 하는 경우, 노화를 지연시킬 수 있을 뿐만 아니라 보다 적은 수의 계대배양으로 목적하는 수량의 중배엽 줄기세포를 얻을 수 있게 될 것이다. From the above results, the present invention means that the mesenchymal stem cells can be a method of preventing aging in vitro culture and at the same time increasing the number of cells. In other words, pretreatment with endothelin-1 can delay aging as well as delay the aging of mesenchymal stem cells to obtain the number of cells required for regenerative medicine and cell therapy. Yields of mesenchymal stem cells will be obtained.

또한 엔도텔린-1 의 중배엽 줄기세포의 분비능에 미치는 효과를 살펴본 결과, 심혈관 질환을 호전시키는 데 있어서 주요 paracrine(주변분비) 요소인 VEGF(vascular endothelial growth factor, 혈관내피세포 성장인자) 가 엔도텔린-1 전처리에 의해 RNA 및 단백질 수준에서 모두 증대되는 것을 확인할 수 있었다(도 3 및 도 4 참조). 상기 VEGF의 증대가 엔도텔린-1 에 의한 것임을 검증하기 위하여, 먼저 엔도텔린 수용체 A와 B 중 A가 중배엽 줄기세포에서 특이적으로 발현됨을 확인하고(도 5 참조), 수용체 A 특이적 블로커(blocker)인 BQ 123을 처리하여 VEGF 의 발현변화를 관찰하였다. 상기 블로커 처리 후 VEGF 의 RNA 및 단백질 수준에서의 감소를 확인하였으며(도 6 참조), 상기 결과로부터 VEGF의 RNA 및 단백질 수준에서의 증대는 엔도텔린-1 에 의한 것임이 명백해졌다. In addition, the effects of endothelin-1 on the mesenchymal stem cell secretion ability, VEGF (vascular endothelial growth factor, a major paracrine factor in improving cardiovascular disease) endothelin- 1 pretreatment was confirmed to increase both at the RNA and protein levels (see Figures 3 and 4). In order to verify that the increase in VEGF is caused by endothelin-1, it was first confirmed that A of endothelin receptors A and B is specifically expressed in mesodermal stem cells (see FIG. 5), and a receptor A specific blocker (see FIG. 5). ) BQ 123 was treated to observe the expression changes of VEGF. A decrease in RNA and protein levels of VEGF after the blocker treatment was confirmed (see FIG. 6), and from the results it was evident that the increase in RNA and protein levels of VEGF was due to endothelin-1.

다음으로, 엔도텔린-1 이 중배엽 줄기세포의 생체내 활성에 미치는 효과를 살펴보았다. 생체내(in vivo) 활성도 평가를 위해서는 허혈성 심혈관 래트(rat) 모델을 이용할 수 있다. 허혈성 심혈관 래트 모델이라 함은 심장의 관상동맥을 결찰시켜 허혈상태를 유도하여 만든 동물 허혈성 심혈관 질환 모델을 의미한다. 본 발명자들은 엔도텔린 -1 을 전처리하여 배양한 중배엽 줄기세포를 상기 모델의 허혈 주위 심근육에 주입하고 그 결과를 관찰하였다. 먼저 심장의 크기를 비교한 결과, 엔도텔린-1 처리군이 대조군에 비해 심장의 크기가 현저히 작은 것이 관찰되었으며(도 7 참조), 이는 허혈성 심장 질환시 심근세포의 사멸에 따른 섬유화로 심장의 크기가 커지는 것을 상대적으로 현저히 감소시키는 효과를 나타낸다는 것을 의미한다. Next, the effects of endothelin-1 on the in vivo activity of mesoderm stem cells were examined. Ischemic cardiovascular rat models can be used to assess in vivo activity. Ischemic cardiovascular rat model refers to an animal ischemic cardiovascular disease model created by inducing ischemic state by ligation of coronary artery of heart. The present inventors injected mesenchymal stem cells cultured by pretreatment with endothelin-1 to the peritoneal cardiac muscle of the model and observed the results. First, as a result of comparing the size of the heart, it was observed that the endothelin-1 treatment group was significantly smaller in size than the control group (see FIG. 7), which is due to fibrosis due to the death of cardiomyocytes in ischemic heart disease. Means that it has an effect of significantly reducing the increase of.

또한 상기 허혈성 모델에 중배엽 줄기세포를 주입하고 4주 후 심전도를 측정하여 생체내 활성도를 평가할 수 있다. 구체적으로, 좌심실 확장기내경(Left ventricular end-diastolic dimension(LVEDD)), 좌심실 수축기내경(Left ventricular end- systolic dimension(LVESD)), 좌심실 분획단축(Left ventricular end-Fractional Shortening(LVFS)), 좌심실 구혈률(Left ventricular end-Ejection Fraction(LVEF)) 을 수치화하여 호전도를 비교할 수 있다. 이때 좌심실 분획단축(LVFS) 은 LVEDD-LVESD/LVEDD으로 정의되며 좌심실 구혈률 (LVEF)은 LVEDD2-LVESD2/LVEDD2 로 정의된다. 좌심실 확장기내경(LVEDD) 및 좌심실 수축기내경(LVEDD)이 작을수록, 좌심실 분획단축(LVFS) 및 좌심실 구혈률 (LVEF) 은 클수록 높은 호전도를 나타낸다. 엔도텔린-1 처리군에서 호전도의 표지인 좌심실 분획단축(LVFS) 및 좌심실 구혈률(LVEF)이 대조군에 비하여 현저하게 높게 나타났다(도 8 참조). In addition, four weeks after injecting mesodermal stem cells into the ischemic model, the electrocardiogram may be measured to evaluate the in vivo activity. Specifically, Left ventricular end-diastolic dimension (LVEDD), Left ventricular end- systolic dimension (LVESD), Left ventricular end-Fractional Shortening (LVFSD), Left ventricular bleeding rate (Left ventricular end-Ejection Fraction (LVEF)) can be quantified to compare the improvement. The left ventricular fractional shortening (LVFS) is defined as LVEDD-LVESD / LVEDD, and the left ventricular blood glucose (LVEF) is defined as LVEDD 2 -LVESD 2 / LVEDD 2 . The smaller the left ventricular diastolic diameter (LVEDD) and the left ventricular systolic diameter (LVEDD), the higher the left ventricular fractional shortening (LVFS) and the left ventricular volume (LVEF). The left ventricular fractional shortening (LVFS) and the left ventricular ejection fraction (LVEF), which are markers of improvement, were significantly higher in the endothelin-1 treated group than in the control group (see FIG. 8).

상기 결과로부터 엔도텔린-1 이 인간 중배엽 줄기세포의 활성을 증대시킴이 명백하고, 따라서 본 발명은 다양한 기원의 인간 중배엽 줄기세포의 생체내 활성을 극대화 시키는 방법으로 이용될 수 있을 것이다. From the above results, it is clear that endothelin-1 enhances the activity of human mesoderm stem cells, and thus the present invention can be used as a method for maximizing the in vivo activity of human mesoderm stem cells of various origins.

따라서 본 발명은 고활성 인간 중배엽 줄기세포 제조방법을 제공하며, 상기 방법은 인간 중배엽 줄기세포 배양 배지를 사용하여 상기 중배엽 줄기세포를 부착 배양하는 단계; 및 상기 배양 배지에 엔도텔린-1 을 첨가하는 단계를 포함한다. 아울러 본 발명은 상기 방법에 의해 활성이 증대된 고활성 중배엽 줄기세포를 제공한다. 상기 고활성 줄기세포를 재생의학 및 세포치료분야에서 사용시, 종래의 줄기세포에 비하여 적은 수의 세포로 동일한 효과를 기대할 수 있을 것이다. 또한 본 발명은 상기 고활성 줄기세포를 함유하는 세포치료제를 제공한다. Therefore, the present invention provides a method for producing highly active human mesoderm stem cells, the method comprising: attaching and culturing the mesoderm stem cells using a human mesoderm stem cell culture medium; And adding endothelin-1 to the culture medium. In addition, the present invention provides a highly active mesoderm stem cells with increased activity by the above method. When using the highly active stem cells in the field of regenerative medicine and cell therapy, the same effect can be expected with a small number of cells compared to the conventional stem cells. In another aspect, the present invention provides a cell therapy containing the highly active stem cells.

이에 더하여 본 발명은 고활성 중배엽 줄기세포 제조 키트(kit)를 제공하며, 상기 키트는 α-MEM, FBS 및 엔도텔린-1 을 포함할 수 있다. 상기 키트의 사용은 종래의 여러 기원 및/또는 다양한 배양 조건의 인간 중배엽 줄기세포의 활성을 증대시키는 규정화된 방법이 될 수 있을 것이다.
In addition, the present invention provides a kit for preparing a highly active mesoderm stem cell, which kit may include α-MEM, FBS, and endothelin-1. Use of the kit may be a prescribed method of enhancing the activity of human mesoderm stem cells of various conventional origins and / or various culture conditions.

이하, 하기 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 구체적으로 설명하겠으나, 하기 실시예는 본 발명을 예시하는 것일 뿐, 본 발명의 내용이 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다.
Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples, but the following examples are merely illustrative of the present invention, and the content of the present invention is not limited to the following examples.

[[ 실시예Example ]]

본 발명에서는 MEDIPOST(주)에서 제공받은 인간 제대혈 유래 중배엽 줄기세포를 사용하였다. 상기 세포는 인간 중배엽 줄기세포 동정 실험을 실시하여 선별된 것으로, 중배엽 줄기세포의 양성 세포 표지자(CD29, CD44, CD73, CD105, CD166, HLA-ABC) 95%이상 표현과 음성 세포 표지자(CD34, CD45, HLA-DR) 5% 미만의 획일적 표현 확인, 및 중배엽 줄기세포의 다중 분화능을 확인한 후 “인간 제대혈 유래 중배엽 줄기세포”로 동정ㆍ분류된 것이다.
In the present invention, human umbilical cord blood-derived mesodermal stem cells provided by MEDIPOST Co., Ltd. were used. The cells were selected by performing human mesoderm stem cell identification experiments, and expressed more than 95% of positive cell markers (CD29, CD44, CD73, CD105, CD166, HLA-ABC) and negative cell markers (CD34, CD45) of mesoderm stem cells. , HLA-DR) was identified and classified as "human umbilical cord-derived mesoderm stem cells" after confirming uniform expression of less than 5% and confirming the multiple differentiation capacity of mesoderm stem cells.

실시예Example 1. 인간 중배엽 줄기 세포의  1. Of Human Mesoderm Stem Cells 생체외In vitro (( inin vitroin vitro ) 활성도 평가 Activity evaluation

엔도텔린-1 을 전처리하여 배양한 중배엽 줄기세포군과 엔도텔린-1 을 전처리하지 않은 대조군을 이용하여 생체외 활성도 평가를 실시하였다. 하기에서 구체적으로 설명하고자 한다.
In vitro activity was evaluated using the mesoderm stem cell group pre-treated with endothelin-1 and the control group without endothelin-1 pretreatment. It will be described in detail below.

(1) 생장 증대에 미치는 효과(1) Effect on growth

상기 중배엽 줄기세포를 α-MEM(Minimum Essential Medium, Invitrogen 사 제조) +10% FBS(fetal bovine serum, 소혈청) 배지를 사용하여 부착 배양하였다 (5X105/60@dish). 배양 24시간 후 10nM 의 엔도텔린-1 을 배지에 첨가하고 72시간 동안 배양하였다. The hMSCs were cultured attached using α-MEM (Minimum Essential Medium, Invitrogen Co.) + 10% FBS (fetal bovine serum, bovine serum) culture medium (5X10 5/60 @ dish) . After 24 hours of culture, 10 nM of endothelin-1 was added to the medium and incubated for 72 hours.

이후 trypsin 처리하여 단독세포로 분리한 다음, hematocytometer에서 counting 하여 세포수를 비교한 결과를 도 1에 나타내었다. 이때 엔도텔린-1 을 처리하지 않은 동일 세포군을 대조군으로 사용하였다. Thereafter, trypsin-treated cells were isolated into single cells and counted in a hematocytometer. At this time, the same cell group not treated with endothelin-1 was used as a control.

도 1에 나타난 바와 같이, 대조군에 비하여 엔도텔린-1 처리군에서 세포증식이 활발하게 일어났음을 알 수 있다.
As shown in Figure 1, it can be seen that the cell proliferation occurred actively in the endothelin-1 treatment group compared to the control group.

(2) 세포 주기 변화에 미치는 효과(2) effect on cell cycle changes

상기 중배엽 줄기세포를 α-MEM +10% FBS 배지를 사용하여 부착 배양하였다 (5X105/60@dish). 배양 24시간 후 10nM 의 엔도텔린-1 을 배지에 첨가하고 72시간 동안 배양하였다. The mesoderm stem cells were attached and cultured using α-MEM + 10% FBS medium ( 5 × 10 5/60 @ dish). After 24 hours of culture, 10 nM of endothelin-1 was added to the medium and incubated for 72 hours.

이후 trypsin 처리하여 단독세포로 분리한 다음, 핵을 염색하는 PI 를 이용하여 세포 주기를 유세포 분석기(FACS)로 확인한 결과를 도 2에 나타내었다. 이때 엔도텔린-1 을 처리하지 않은 동일 세포군을 대조군으로 사용하였다. Thereafter, the cells were separated by trypsin treatment and then separated into single cells, and then the cell cycle was confirmed by flow cytometry (FACS) using PI staining nuclei. At this time, the same cell group not treated with endothelin-1 was used as a control.

도 2에서 알 수 있는 바와 같이, 세포의 활성 및 증식의 표지기인 합성기 S기가 엔도텔린-1 처리에 의해 2배 가량 증대되고 반면 휴지기인 G0-G1 기는 감소하는 것으로 나타났다.
As can be seen in FIG. 2, the synthesizer S group, which is a marker of cell activity and proliferation, was increased by about two times by the endothelin-1 treatment, while the resting G0-G1 group was decreased.

(3) (3) 분비능에On secretory capacity 미치는 효과 Effect

심혈관 질환을 호전시키는 데 있어서 주요 paracrine(주변분비) 요소인 VEGF의 분비에 미치는 엔도텔린-1 의 영향을 살펴보았다. 먼저 RNA 수준에서의 변화를 보기 위하여 실시간 중합연쇄반응(Real-time PCR)을 실시하였다. 구체적으로, VEGF 특이적 primer 를 작성 하고 엔도텔린-1 처리 1, 6, 24, 72시간 후 RNA 를 추출하여 상보적 cDNA 를 합성한 다음, 이를 주형으로 하여 실시간 중합연쇄반응을 수행하였다. 도 3에 나타난 바와 같이, 엔도텔린-1 처리 후 1시간 째부터 VEGF RNA 양이 대조군에 비하여 현저하게 증가하였다. The effects of endothelin-1 on the secretion of VEGF, a major paracrine component, in the improvement of cardiovascular disease were investigated. First, real-time PCR was performed to see the change in RNA level. Specifically, VEGF-specific primers were prepared and RNA was extracted 1, 6, 24, and 72 hours after endothelin-1 treatment to synthesize complementary cDNA, and real-time polymerization was performed using the template as a template. As shown in Figure 3, from 1 hour after the endothelin-1 treatment, the amount of VEGF RNA significantly increased compared to the control.

또한 VEGF 의 단백질 수준에서의 변화를 확인하는 실험을 수행하였다. 구체적으로, RNA 실험군의 배양액을 수확한 후 항체 항원 반응을 이용한 ELISA 로 VEGF 의 분비량을 확인하였다. 도 4에 나타난 바와 같이, 엔도텔린-1 처리군에서 VEGF 의 분비량이 현저하게 증가됨을 알 수 있으며, 시간이 지남에 따라 대조군과의 차이가 더욱 커지는 것으로 확인되었다. In addition, experiments were conducted to confirm changes in protein levels of VEGF. Specifically, the amount of VEGF secretion was confirmed by ELISA using antibody antigen reaction after harvesting the culture medium of the RNA experimental group. As shown in Figure 4, it can be seen that the secretion amount of VEGF is significantly increased in the endothelin-1 treatment group, and it is confirmed that the difference with the control group becomes larger over time.

상기 결과로부터, 엔도텔린-1 처리에 의해 증가된 VEGF RNA 가 VEGF 단백질로 합성되고 또한 안정적으로 잘 유지되고 있다는 것을 알 수 있다.
From the above results, it can be seen that the VEGF RNA increased by the endothelin-1 treatment is synthesized into the VEGF protein and is well maintained stably.

이에 더하여, 상기 VEGF의 증가가 엔도텔린-1이 엔도텔린 수용체에 결합하여 진행된 결과에 의한 것임을 검증하는 실험을 수행하였다. In addition, experiments were conducted to verify that the increase in VEGF is due to the progression of the endothelin-1 binding to the endothelin receptor.

먼저 인간 중배엽 줄기세포에서 엔도텔린 수용체(receptor) A 와 B 의 발현여부를 확인하였다. 구체적으로, 엔도텔린 수용체 A, B 특이적 primer 를 작성하고, RNA 를 추출하여 상보적 cDNA를 합성한 다음, 이를 주형으로 하여 중합반응을 수행하고 그 결과를 도 5에 나타내었다. 이때 GAPDH 를 control 로 사용하였다. 도 5에서 알 수 있는 바와 같이, 엔도텔린 수용체(receptor) A 와 B 중, 수용체 A 가 중배엽 줄기세포에서 발현되는 것으로 확인되었다. First, endothelin receptor (Receptor) A and B expression in human mesoderm stem cells was confirmed. Specifically, the endothelin receptor A, B specific primers were prepared, RNA was extracted to synthesize complementary cDNA, and the polymerization was performed using the template as shown in FIG. 5. GAPDH was used as a control. As can be seen in Figure 5, it was confirmed that among the endothelin receptor (Receptor) A and B, the receptor A is expressed in mesodermal stem cells.

상기 결과에 따라, 엔도텔린 수용체 A의 블로커(blocker) 처리 시 VEGF 의 RNA 및 단백질 수준에서의 발현 변화를 관찰하였다. 구체적으로, 엔도텔린 수용체 A의 블로커(blocker) 중 통상적으로 쓰이고 있는 BQ123(cyclo(d-a-aspartyl-l-propyl-d-valyl-l-leucyl-d-tryptophyl, Sigma 사 제조)을 사용하여 엔도텔린-1 처리 전에 먼저 BQ123 10uM을 처리하고, 30분 후 엔도텔린-1 10nM을 배양배지에 첨가하여 24시간 배양한 다음, VEGF 의 RNA 및 단백질 수준의 변화를 확인하였다. 이때 BQ123 을 전처리 하지 않고 엔도텔린-1 만을 첨가한 군을 대조군(control)으로 사용하였으며, 그 결과를 도 6에 나타내었다. According to the above results, the expression changes in RNA and protein levels of VEGF were observed upon blocker treatment of endothelin receptor A. Specifically, endothelin using BQ123 (cyclo (da-aspartyl-l-propyl-d-valyl-l-leucyl-d-tryptophyl, manufactured by Sigma) commonly used among the blockers of endothelin receptor A BQ123 10uM was first treated before -1 treatment, and after 30 minutes, endothelin-1 10nM was added to the culture medium for 24 hours, followed by changes in RNA and protein levels of VEGF. The group to which only tellin-1 was added was used as a control, and the result is shown in FIG. 6.

도 6에서 알 수 있는 바와 같이, 엔도텔린-1 에 의해 증가되었던 VEGF 의 RNA 및 단백질 수준이 엔도텔린 receptor A blocker 인 BQ123 에 의해 감소되는 것으로 나타났다.
As can be seen in FIG. 6, RNA and protein levels of VEGF that were increased by endothelin-1 were shown to be reduced by BQ123, an endothelin receptor A blocker.

결론적으로, 엔도텔린-1 이 엔도텔린 수용체에 결합하여 진행된 것에 기인하여 VEGF 의 RNA 및 단백질 수준이 증가되었음이 확인되었으며 이로부터 엔도텔린-1 이 중배엽 줄기세포의 분비능 조절에도 관여하고 있음이 명백하다.
In conclusion, RNA and protein levels of VEGF were increased due to the progression of endothelin-1 to the endothelin receptor, indicating that endothelin-1 is also involved in the regulation of secretory capacity of mesodermal stem cells. .

실시예Example 2. 인간 중배엽 줄기 세포의  2. Of Human Mesoderm Stem Cells 생체내In vivo (( inin vivovivo ) 활성도 평가Activity evaluation

상기 엔도텔린-1 을 전처리하여 배양한 중배엽 줄기세포와 전처리 하지 않은 대조군을 이용하여 생체내 활성도 평가를 실시하였다. In vivo activity was evaluated using mesoderm stem cells cultured by pretreatment with the endothelin-1 and a control group without pretreatment.

상기 생체내 활성도를 평가하기 위하여 허혈성 심혈관 래트(rat) 모델을 이용하였다. 상기 허혈성 심혈관 래트 모델이라 함은 심장의 관상동맥을 결찰시켜 허혈상태를 유도하여 만든 동물 허혈성 심혈관 질환 모델을 의미한다. An ischemic cardiovascular rat model was used to assess the in vivo activity. The ischemic cardiovascular rat model refers to a coronary artery of the heart. Refers to an animal ischemic cardiovascular disease model made by ligation to induce ischemic state.

엔도텔린-1을 전처리하여 배양한 중배엽 줄기세포 1X105개/rat 를 상기 질환 모델 동물에 주입하였으며, 주입 후 4주째에 심초음파를 측정하여 질환의 호전여부를 분석하였다. 또한 심초음파 측정 후 래트를 희생시키고 심장 조직을 샘플링 하여 그 크기를 비교해 보았다. 이때 허혈성 손상 유도후 중배엽 줄기세포 주입군[대조군(엔도텔린-1 비처리 세포 주입군)과 엔도텔린-1 처리 세포 주입군)]에 대하여 허혈성 손상 유도 후 PBS 주입군을 control 로 하였으며, 세포 또는 PBS 의 주입없이 오로지 허혈유도만을 한 군을 상기 세포 또는 PBS 주입군에 대한 control 로 사용하였다. 상기 각각의 군에 대하여 최소 5마리 이상의 래트를 사용하였다. 5 x rats of mesoderm stem cells pre-treated with endothelin-1 were cultured and injected into the disease model animals, and 4 weeks after the injection, echocardiography was performed to analyze the improvement of the disease. After echocardiography, rats were sacrificed and heart tissue sampled and compared. At this time, after induction of ischemic injury, PBS injection group was used as a control after induction of ischemic injury to the mesoderm stem cell injection group (control group (endothelin-1 untreated cell injection group) and endothelin-1 treatment cell injection group). Only the ischemic induction group without PBS injection was used as a control for the cells or PBS injection group. At least 5 rats were used for each group above.

상기 심장 크기를 비교한 결과를 나타낸 도 7에서 알 수 있는 바와 같이, 엔도텔린-1 처리군(허혈유도심장 +엔도텔린-1 처리 세포)이 비처리 대조군(허혈유도심장 +엔도텔린-1 비처리 세포)에 비해 심장의 크기가 현저히 작은 것이 관찰되었으며, 이는 정상적인 심장과 유사한 크기를 나타내었다. 허혈성 심장 질환시 심근세포의 사멸로 인해 심장의 크기가 증가하게 되는 것이 일반적인 현상이므로(도 7의 허혈유도심장 참조), 심장의 크기가 상대적으로 작다는 것은 심장질환이 호전되었다는 것을 의미한다. As can be seen in FIG. 7 showing the result of comparing the heart size, the endothelin-1 treated group (ischemic heart + endothelin-1 treated cells) was untreated control (ischemic heart + endothelin-1 ratio). The size of the heart was observed to be significantly smaller than that of the treated cells, indicating a size similar to that of the normal heart. Since the size of the heart is increased due to the death of cardiomyocytes during ischemic heart disease (see ischemic induction heart of FIG. 7), the relatively small size of the heart means that the heart disease is improved.

또한 심초음파 결과를 수치화한 결과를 나타낸 도 8에서 알 수 있는 바와 같이, 엔도텔린-1 처리군에서 호전도의 표지인 좌심실 분획단축(LVFS) 및 좌심실 구혈률(LVEF) 이 현저하게 높게 나타났다. 이는 일반적으로 심장이 허혈에 노출되었을 경우, 심장벽의 섬유화로 인해 심벽이 얇아지고, 운동성 상실과 부피 확장이 일어나며 이때 좌심실 분획단축(LVFS) 및 좌심실 구혈률(LVEF)이 감소된다는 점을 고려해 볼 때, 엔도텔린-1 처리 세포를 주입시, 허혈에 노출 되었음에도 통상의 진행과 같은 심벽의 얇아짐, 운동성 상실 및 부피 확장 등과 같은 현상이 상대적으로 현저히 줄어 든 것을 알 수 있다. In addition, as shown in FIG. 8 showing the results of quantifying echocardiography, left ventricular fractional shortening (LVFS) and left ventricular ejection fraction (LVEF) were markedly high in the endothelin-1 treated group. This is generally due to the fact that, when the heart is exposed to ischemia, fibrosis of the heart wall causes thinning of the heart wall, loss of motility and volumetric expansion, which leads to a decrease in LVF and LVEF. Injecting the endothelin-1 treated cells, despite exposure to ischemia, significantly reduced symptoms such as thinning of the heart wall, loss of motility and volume expansion, such as normal progression.

상기 결과로부터, 엔도텔린-1 으로 전처리한 중배엽 줄기세포를 세포치료제로 사용하게 되면 엔도텔린-1 을 전처리하지 아니한 중배엽 줄기세포에 비하여 심장질환에 있어서 탁월한 호전 효과를 기대할 수 있음이 명백하다.
From the above results, it is clear that when the mesoderm stem cells pretreated with endothelin-1 are used as cell therapeutic agents, an excellent improvement effect in cardiac disease can be expected as compared with the mesenchymal stem cells without endothelin-1 pretreatment.

결론적으로 본 발명은 세포치료제의 가장 좋은 자원인 인간 중배엽 줄기세포의 생체내 효율을 극대화 하는 방법으로 이용될 수 있으며, 또한 본 발명은 현재 사용되고 있는 여러 기원, 다양한 배양 조건의 인간 중배엽 줄기세포 모두에 적용될 수 있는 광범위한 규정화된 활성 증대 방법을 제공한다. 궁극적으로 본 발명의 방법에 의해 활성이 증대된 고활성 중배엽 줄기세포의 사용이 가능하게 됨으로써, 인간 중배엽 줄기세포의 세포치료제로서의 효율성을 증대시키고 나아가 세포치료제의 실용화를 앞당기는데 기여할 수 있을 것이다.
In conclusion, the present invention can be used as a method for maximizing the in vivo efficiency of human mesoderm stem cells, which is the best resource of cell therapy, and the present invention can be applied to both human mesoderm stem cells of various origins and various culture conditions currently used. It provides a wide range of defined activity enhancement methods that can be applied. Ultimately, by enabling the use of highly active mesodermal stem cells with increased activity by the method of the present invention, it may contribute to increasing the efficiency of human mesodermal stem cells as a cell therapy and further promoting the practical use of cell therapy.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면 등은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면 등에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니하는 것은 당업자에게 명백하다. The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various modifications, changes, and substitutions may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but are intended to be described, and the scope of the technical idea of the present invention is limited by the embodiments and the accompanying drawings. It is apparent to those skilled in the art that no.

Claims (7)

하기 단계를 포함하는 고활성 인간 중배엽 줄기세포 제조 방법:
a) 인간 중배엽 줄기세포 배양 배지를 사용하여 인간 중배엽 줄기세포를 부착 배양하는 단계; 및
b) 상기 배양 배지에 엔도텔린-1(Endothelin-1) 을 첨가하는 단계.
A method of producing highly active human mesoderm stem cells comprising the following steps:
a) attaching and culturing human mesoderm stem cells using human mesoderm stem cell culture medium; And
b) adding endothelin-1 to the culture medium.
제 1항에 있어서, 상기 배양 배지는 α-MEM(Minimum Essential Medium) +10% FBS(Fetal Bovine Serum, 소혈청) 배지인 것을 특징으로 하는 방법. The method of claim 1, wherein the culture medium is α-MEM (Minimum Essential Medium) + 10% Fetal Bovine Serum (FBS) medium. 제 1항에 있어서, 상기 엔도텔린-1(Endothelin-1)을 상기 중배엽 줄기세포의 부착배양 24 시간 후에 첨가하는 것을 특징으로 하는 방법. According to claim 1, wherein the endothelin-1 (Endothelin-1) is characterized in that the addition of the mesoderm stem cells after the attachment culture 24 hours. 제 1항에 있어서, 상기 인간 중배엽 줄기세포는 인간 제대혈 유래 중배엽 줄기세포인 방법. The method of claim 1, wherein the human mesoderm stem cells are human umbilical cord blood-derived mesoderm stem cells. 제 1항 내지 제 4항 중 어느 한 항의 방법에 의해 제조된 고활성 인간 중배엽 줄기세포. Highly active human mesoderm stem cells produced by the method of any one of claims 1 to 4. 제 5항의 고활성 인간 중배엽 줄기세포를 포함하는 세포치료제. Cell therapy comprising the highly active human mesoderm stem cells of claim 5. 하기를 포함하는 고활성 인간 중배엽 줄기세포 제조 키트(kit):
a) α-MEM(Minimum Essential Medium);
b) FBS (fetal bovine serum, 소혈청); 및
c) 엔도텔린-1(Endothelin-1).
Highly active human mesoderm stem cell preparation kit comprising:
a) Minimum Essential Medium (α-MEM);
b) FBS (fetal bovine serum, bovine serum); And
c) Endothelin-1.
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