KR20150137416A - Cell therapy composition for healing wounds comprising mesenchymal stem cell or the culture medium treated with silver nano particle - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a cell therapy composition or an external application composition for healing wounds containing mesenchymal stem cells (MSC) treated with silver nanoparticles or a culture medium thereof as an active ingredient. In addition, the present invention relates to a method for preparing an MSC with increased generation of HIF-1α or IL-8, which comprises the following steps: treating an MSC before, during, and after culturing the MSC with silver nanoparticles; and culturing the same again. The present invention also relates to a method for preparing a culture medium thereof. The cell therapy composition or the external application composition prepared by the preparation method of the present invention facilitates effective wound healing, thereby providing a new wound healing method.

Description

은나노 물질로 처리된 중간엽 줄기세포 또는 그 배양액을 유효성분으로 포함하는 상처 치료용 세포치료제 조성물{Cell therapy composition for healing wounds comprising mesenchymal stem cell or the culture medium treated with silver nano particle} TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a mesenchymal stem cell or a culture medium for treating a wound, which contains mesenchymal stem cells treated with silver nanoparticles or a culture thereof as an active ingredient.

본 발명은 은나노 물질로 처리된 중간엽 줄기세포(Mesenchymal stem cell, MSC) 또는 그 배양액을 유효성분으로 포함하는 상처 치료용 세포치료제 조성물에 관한 것이다.
The present invention relates to a mesenchymal stem cell (MSC) treated with a silver nanomaterial or a cell therapeutic composition for wound healing comprising the culture medium as an active ingredient.

은나노 물질(silver nanoparticle)이 상처 치료 과정에서 피부재생과 섬유아세포(fibroblast)의 분화를 촉진하고 콜라겐 축적을 도모하며 항균 작용 등에 의해 피부 상처치료를 촉진한다고 보고되어 있다(Nanomedicine, 7:497-504, 2011; ChemMedChem, 2:129-136, 2007; Journal of nanoscience and nanotechnology, 12:3766-3774, 2012). 실버설파디아진(Silver sulfadiazine)과 거즈가 포함된 nanocrystalline silver dressings을 화상 부위에 처치하면 상처 치유능이 향상된다는 임상 시험 결과가 보고되었으며(Burns, 33:161-166, 2007), 은나노 물질은 상용화 가능성이 높은 나노물질로 각광받고 있다(Toxicol Appl Pharmacol, 233: 404-410, 2008). Silver nanoparticles have been reported to promote skin regeneration and differentiation of fibroblasts, promote collagen accumulation during wound healing, and promote skin wound healing by antimicrobial action (Nanomedicine, 7: 497-504 , 2011; ChemMedChem, 2: 129-136, 2007; Journal of nanoscience and nanotechnology, 12: 3766-3774, 2012). Clinical studies have reported that wound healing is enhanced by treating silver sulphadiazine and nanocrystalline silver dressings containing gauze at the burn site (Burns, 33: 161-166, 2007) (Toxicol Appl Pharmacol, 233: 404-410, 2008).

인간 중간엽 줄기세포(Human mesenchymal stem cell)는 다분화능을 가진 세포로 지방과 골수 등에 존재하며(Science, 284:143-147, 1999),내피세포성장인자(endothelial growth factor), interleukin-6, interleukin-8(IL-8) 등과 같은 다양한 사이토카인과 케모카인들을 분비함으로써 조직 재생과 손상 조직 내 혈관 형성을 촉진한다(Circulation, 109:656-663, 2004; J Invest Dermatol, 131:1559-1567, 2011; Stem Cells, 25:2896-2902, 2007). Human mesenchymal stem cells are pluripotent cells, and they are present in fat, bone marrow, etc. (Science, 284: 143-147, 1999), endothelial growth factor, interleukin-6, (J et al., 1998; J Invest Dermatol, 131: 1559-1567, 2004). In the present study, we investigated the effect of various cytokines and chemokines such as interleukin-8 2011; Stem Cells, 25: 2896-2902, 2007).

IL-8은 단핵세포(monocyte), 내피세포(endothelial cells), 섬유아세포(fibroblasts) 및 케라틴 생성세포(keratinocytes)와 같은 다양한 세포에서 분비된다. IL-8은 주화성을 갖고, 호중구를 활성화시키며, 조혈모세포(hematopoietic stem cells)의 이동성을 증가시키고, 상처 치유 과정에서 각질세포의 증식을 유도한다고 알려져 있다(Science, 246: 1601-1603, 1989; Clin Exp Immunol, 64:214-222, 1986; Immunology, 68:31-36, 1989; Blood 85:2269-2275, 1995; J Surg Res, 93:41-54, 2000).IL-8 is secreted in a variety of cells such as monocytes, endothelial cells, fibroblasts, and keratinocytes. IL-8 is known to be chemotactic, activates neutrophils, increases mobility of hematopoietic stem cells, and induces keratinocyte proliferation during wound healing (Science, 246: 1601-1603, 1989 ; Clin Exp Immunol, 64: 214-222, 1986; Immunology, 68: 31-36, 1989; Blood 85: 2269-2275, 1995; J Surg Res, 93: 41-54, 2000).

Hypoxia-inducible factor-1α(HIF-1α)는 저산소 상태에서 세포 증식, 분화 및 대사를 조절하는 주요 전사인자이다(Fish physiology and biochemistry, 2013; European Tissue Repair Society, 15:628-635, 2007).  Hypoxia-inducible factor-1α (HIF-1α) is a major transcription factor that regulates cell proliferation, differentiation and metabolism in hypoxic conditions (Fish physiology and biochemistry, 2013; European Tissue Repair Society, 15: 628-635, 2007).

중간엽 줄기세포가 상처 치료에 효과가 있다는 사실이 보고되었고(Stem cells translational medicine, 2:33-42, 2013), 중간엽 줄기세포에 은나노 물질이 고농도로 존재하면 세포 독성이 나타나지만, 중간엽 줄기세포에 은나노 물질이 저농도로 존재하면 중간엽 줄기세포의 증식이 촉진된다는 보고가 있다(Langenbecks Arch Surg, 394:495-502, 2009).It has been reported that mesenchymal stem cells are effective in wound healing (Stem cells translational medicine, 2: 33-42, 2013), and cytotoxicity is observed when mesenchymal stem cells are present at high concentrations, It has been reported that low levels of nano-materials in cells promote the proliferation of mesenchymal stem cells (Langenbecks Arch Surg, 394: 495-502, 2009).

그러나 은나노 물질로 처리된 중간엽 줄기세포 또는 그 배양액을 유효성분으로 포함하는 상처 치료용 세포치료제 조성물에 대해서는 현재까지 개시된 바가 없다.However, the present invention has not been disclosed to date on a cell therapy composition for treating a wound containing mesenchymal stem cells treated with silver nanoparticles or a culture thereof as an active ingredient.

이에, 본 발명자들은 은나노 물질로 처리된 중간엽 줄기세포 또는 그 배양액이 상처 치료에 효과가 있음을 밝히기 위해 예의 노력한 결과, 이를 실험적으로 입증함은 물론, 적절한 처리 농도 및 처리 시간을 설정하여 최적화된 상처 치료용 세포치료제 조성물을 완성하였다. 이와 더불어, 은나노 물질이 함유된 중간엽 줄기세포가 HIF-1α를 증가시켜 상처치료 효능을 갖게 된다는 작용 기전까지 밝혀냄으로써 본 발명을 완성하게 되었다.
Accordingly, the present inventors have made intensive efforts to clarify that mesenchymal stem cells treated with silver nanoparticles or a culture thereof have an effect on wound healing, and as a result, they have experimentally proved this experimentally, Thereby preparing a cell therapy composition for wound healing. In addition, the inventors of the present invention have completed the present invention by discovering the mechanism of action that mesenchymal stem cells containing silver nanoparticles increase HIF-1α and have wound healing efficacy.

본 발명의 목적은 은나노 물질로 처리된 중간엽 줄기세포(Mesenchymal stem cell, MSC) 또는 그 배양액을 유효성분으로 포함하는 상처 치료용 세포치료제 조성물을 제공하는데 있다. It is an object of the present invention to provide a cell therapy composition for treating a wound comprising mesenchymal stem cells (MSC) treated with a silver nanomaterial or a culture thereof as an active ingredient.

본 발명의 또 다른 목적은 은나노 물질로 처리된 중간엽 줄기세포 또는 그 배양액을 유효성분으로 포함하는 상처 치료용 피부 외용제 조성물을 제공하는데 있다. It is still another object of the present invention to provide a composition for external application for skin for wound healing, which comprises mesenchymal stem cells treated with silver nanoparticles or a culture thereof as an active ingredient.

본 발명은 또한, 중간엽 줄기세포의 배양 전, 배양 중, 또는 배양 후에 중간엽 줄기세포를 은나노 물질로 처리하는 단계를 포함하는 HIF-1α 또는 IL-8 생성이 증가된 중간엽 줄기세포 또는 그 배양액의 제조방법을 제공하고자 한다. The present invention also relates to a method for producing HIF-1α or IL-8, which comprises treating a mesenchymal stem cell with a silver nanoparticle before, during, or after culturing the mesenchymal stem cell, And to provide a method for producing a culture solution.

본 발명의 또 다른 목적은 중간엽 줄기세포를 은나노 물질로 처리한 다음 배양하는 것을 특징으로 하는 HIF-1α 또는 IL-8 생성이 증가된 중간엽 줄기세포 또는 그 배양액의 제조방법을 제공하는 것이다.
It is still another object of the present invention to provide a method for producing HIF-1α or IL-8-enhanced mesenchymal stem cells or culture thereof, which comprises culturing mesenchymal stem cells with a silver nanoparticle followed by culture.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 은나노 물질로 처리된 중간엽 줄기세포 또는 그 배양액을 유효성분으로 포함하는 상처 치료용 세포치료제 조성물을 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a cell therapy composition for treating a wound comprising an mesenchymal stem cell treated with a silver nanoparticle or a culture thereof as an active ingredient.

본 발명은 또한, 상기 은나노 물질로 처리된 중간엽 줄기세포 또는 그 배양액을 유효성분으로 포함하는 피부 외용제 조성물을 제공한다. The present invention also provides a composition for external application for skin comprising mesenchymal stem cells treated with the silver nanomaterial or a culture thereof as an active ingredient.

본 발명은 또한, 중간엽 줄기세포의 배양 전, 배양 중, 또는 배양 후에 중간엽 줄기세포를 은나노 물질로 처리하는 단계를 포함하는 HIF-1α 또는 IL-8 생성이 증가된 중간엽 줄기세포 또는 그 배양액의 제조방법을 제공한다. The present invention also relates to a method for producing HIF-1α or IL-8, which comprises treating a mesenchymal stem cell with a silver nanoparticle before, during, or after culturing the mesenchymal stem cell, Thereby producing a culture solution.

본 발명은 또한, 중간엽 줄기세포를 은나노 물질로 처리한 다음 배양하는 것을 특징으로 하는 HIF-1α 또는 IL-8 생성이 증가된 중간엽 줄기세포 또는 그 배양액의 제조방법을 제공한다. The present invention also provides a method for producing HIF-1α or IL-8-enhanced mesenchymal stem cells or a culture thereof, characterized in that the mesenchymal stem cells are treated with a silver nanomaterial and then cultured.

본 발명은 중간엽 줄기세포에 은나노 물질을 적정 농도와 시간으로 처리하여 상처치료에 최적화된 세포 치료제를 제공함으로써 효과적인 상처 치료용 세포치료제 조성물 및 피부 외용제를 제공하는 효과가 있다. 본 발명은 또한, 중간엽 줄기세포의 배양 전, 배양 중, 또는 배양 후에 중간엽 줄기세포를 은나노 물질을 처리한 다음 재차 배양하는 단계를 포함하는 HIF-1α 또는 IL-8 생성이 증가된 중간엽 줄기세포 또는 그 배양액의 제조방법을 제공함으로써 기존의 방법과는 차별화된 새로운 상처 치료 전략을 제시할 수 있다.
The present invention provides an effective cell therapy composition for treating wounds and an external preparation for skin by treating a mesenchymal stem cell with a silver nanomaterial at an appropriate concentration and time to provide a cell therapeutic agent optimized for wound treatment. The present invention also relates to a method for producing HIF-1α or IL-8, which comprises culturing mesenchymal stem cells before, during, or after culturing mesenchymal stem cells, By providing a method for producing stem cells or a culture thereof, a new wound treatment strategy different from the existing methods can be presented.

도 1은 인간 중간엽 줄기세포에 은나노 물질을 처리한 결과, 인간 중간엽 줄기세포가 증식하였음을 나타낸 결과이다(A: 인간 중간엽 줄기세포에 각 농도별로 은나노 물질을 처리한 다음, 인간 중간엽 줄기세포에서의 세포 증식정도를 CCK-8 실험법으로 확인한 결과를 나타낸 그래프; B: 인간 중간엽 줄기세포에 각 시간별로 은나노 물질을 처리한 다음, 인간 중간엽 줄기세포에서의 세포 증식정도를 BrdU 실험법으로 나타낸 도표; * P<0.05).
도 2는 인간 중간엽 줄기세포에 은나노 물질을 처리한 결과, 인간 중간엽 줄기세포 내에 HIF-1α 발현이 증가하였음을 나타낸 결과이다(A: 인간 중간엽 줄기세포에 각 농도별로 은나노 물질을 처리한 다음, 인간 중간엽 줄기세포 내에서 HIF-1α의 발현이 증가하였음을 웨스턴 블랏(Western blot)으로 확인한 결과; B: 인간 중간엽 줄기세포에 각 농도별로 은나노 물질을 처리한 다음, 인간 중간엽 줄기세포 내에서 HIF-1α의 발현이 증가하였음을 웨스턴 블랏으로 확인한 결과를 은나노 물질이 처리되지 않은 인간 중간엽줄기세포 내의 HIF-1α 발현(1로 설정)과 비교하여 이를 수치화한 그래프; * P<0.05, * P<0.01).
도 3은 인간 중간엽 줄기세포에 은나노 물질을 처리한 결과, 인간 중간엽 줄기세포 내에서 IL-8의 발현이 증가하였음을 나타낸 도표이다(A: 인간 중간엽 줄기세포에 각 농도별로 은나노 물질을 처리한 다음, 인간 중간엽 줄기세포 내에서 IL-8의 발현이 증가하였음을 RT-PCR로 확인한 결과를 은나노 물질이 처리되지 않은 인간 중간엽 줄기세포 내의 IL-8발현(1로 설정)과 비교하여 이를 수치화한 그래프; B: 인간 중간엽 줄기세포에 은나노 물질을 처리한 다음, 인간 중간엽 줄기세포가 분비하는 IL-8의 양을 ELISA 실험법으로 확인한 그래프; ** P<0.01, *** P<0.001).
도 4는 인간 중간엽 줄기세포에 은나노 물질을 처리한 결과, 인간 중간엽 줄기세포 내에서 HIF-1α 의존적인 세포증식과 IL-8 발현 증가가 나타났음을 보여주는 결과이다(A: GFP에 대한 siRNA와 HIF-1α에 대한 siRNA가 각각 처리된 인간 중간엽 줄기세포에 은나노 물질을 0 또는 7.5μg/ml의 농도로 각각 처리한 다음 세포내 HIF-1α의 발현 정도를 웨스턴 블랏으로 확인한 결과; B: 은나노 물질이 처리된 인간 중간엽 줄기세포의 각 시간별 증식 정도를 CCK-8로 확인한 결과를 나타낸 그래프; C: 은나노 물질이 처리된 인간 중간엽 줄기세포가 분비하는 IL-8의 양을 ELISA 실험법으로 확인한 결과를 나타낸 도표; * P<0.05, ** P<0.01).
도 5는 은나노 물질이 처리된 인간 중간엽 줄기세포를 마우스에 피하주사의 방법으로 투여한 후, 마우스의 상처 치유능 증가를 나타낸 결과이다(A: GFP에 대한 siRNA와 HIF-1α에 대한 siRNA가 각각 처리된 인간 중간엽 줄기세포에 은나노 물질을 0 또는 7.5μg/ml의 농도로 각각 처리한 조성물을 마우스의 5mm 상처 부위에 피하 주사한 다음, 시간의 경과에 따른 상처 치유 경과를 나타낸 사진; B: 상기 마우스의 상처 부위 면적을 나타낸 그래프; * P>0.1, ** P<0.05, *** P<0.01).
Figure 1 shows the results of treatment of human mesenchymal stem cells with silver nanoparticles as a result of proliferation of human mesenchymal stem cells (A: human mesenchymal stem cells were treated with each concentration of silver nanomaterials, B: Human mesenchymal stem cells were treated with silver nanomaterials for each hour, and the degree of cell proliferation in human mesenchymal stem cells was measured by BrdU assay * P < 0.05).
FIG. 2 shows that HIF-1α expression was increased in human mesenchymal stem cells as a result of treatment with silver nanomaterials on human mesenchymal stem cells (A: human mesenchymal stem cells were treated with silver nanoparticles at respective concentrations Next, the expression of HIF-1α in human mesenchymal stem cells was confirmed by Western blot analysis. B: Human mesenchymal stem cells were treated with silver nanoparticles for each concentration, The expression of HIF-1α in the cells was confirmed by western blot, which was compared with the expression of HIF-1α (set to 1) in human mesenchymal stem cells without silver nanomaterials. 0.05, * P < 0.01).
FIG. 3 is a graph showing that IL-8 expression is increased in human mesenchymal stem cells as a result of treatment of human mesenchymal stem cells with silver nanomaterials (A: human mesenchymal stem cells, The expression of IL-8 in human mesenchymal stem cells after RT-PCR was confirmed by RT-PCR compared with the expression of IL-8 (set to 1) in human mesenchymal stem cells without silver nanoparticles B: A graph showing the amount of IL-8 secreted by human mesenchymal stem cells after the treatment with silver nanomaterials in human mesenchymal stem cells by an ELISA assay ** P <0.01, *** P < 0.001).
FIG. 4 shows that HIF-1α-dependent cell proliferation and IL-8 expression were increased in human mesenchymal stem cells as a result of treatment with silver nanomaterials in human mesenchymal stem cells (A: siRNA against GFP HIF-1α-treated human mesenchymal stem cells were treated with 0 or 7.5 μg / ml of silver nanomaterials, respectively, and the expression level of HIF-1α in the cells was determined by Western blot analysis. B: C: The amount of IL-8 secreted by the human mesenchymal stem cells treated with silver nanoparticles was determined by an ELISA method, and the amount of IL-8 secreted by the human mesenchymal stem cells was measured by CCK-8 * P <0.05, ** P <0.01).
FIG. 5 is a graph showing an increase in wound healing ability of a mouse after administration of silver nanomaterial-treated human mesenchymal stem cells by a subcutaneous injection method in a mouse. (A: siRNA against GFP and siRNA against HIF- A photograph showing the progress of wound healing over time after subcutaneous injection of a composition prepared by treating each of the treated human mesenchymal stem cells with a silver nanomaterial at a concentration of 0 or 7.5 μg / ml in a 5 mm wound area of a mouse; : A graph showing the wound area area of the mouse; * P> 0.1, ** P <0.05, *** P <0.01).

다른 식으로 정의되지 않는 한, 본 명세서에서 사용된 모든 기술적 및 과학적 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 숙련된 전문가에 의해서 통상적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 갖는다. 일반적으로 본 명세서에서 사용된 명명법은 본 기술분야에서 잘 알려져 있고 통상적으로 사용되는 것이다. Unless otherwise defined, all technical and scientific terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. In general, the nomenclature used herein is well known and commonly used in the art.

본 발명의 일 실시예에서는 은나노 물질로 처리된 인간 중간엽 줄기세포가 세포 증식 및 분화를 조절하는 인자 중 하나인 HIF-1α 또는 IL-8의 발현을 증가시키는 것을 확인하였으며(실시예 4 참조), 다른 실시예에서는 상기 은나노 물질로 처리된 인간 중간엽 줄기세포를 마우스의 상처 부위에 피하 주사의 방법으로 투여한 결과, 상처 치료에 효과적임을 규명하였다(실시예 5 참조). In one embodiment of the present invention, it has been confirmed that human mesenchymal stem cells treated with a silver nanomaterial increase the expression of HIF-1α or IL-8, which is one of the factors regulating cell proliferation and differentiation (see Example 4) In another embodiment, the human mesenchymal stem cells treated with the silver nanomaterial were administered to the injured area of the mouse by a subcutaneous injection method, and it was found to be effective in wound healing (see Example 5).

따라서, 본 발명은 일 관점에서, 은나노 물질로 처리된 중간엽 줄기세포(Mesenchymal stem cell, MSC) 또는 그 배양액을 유효성분으로 포함하는 상처 치료용 세포치료제 조성물을 제공한다. Accordingly, the present invention provides, in one aspect, a cell therapy composition for wound healing comprising mesenchymal stem cells (MSC) treated with a silver nanomaterial or a culture thereof as an active ingredient.

본 발명에 있어서, 상기 은나노 물질로 처리된 중간엽 줄기세포 또는 그 배양액은, 은나노 물질로 처리하지 않은 대조군에 비해 HIF-1α 또는 IL-8가 증가된 것을 특징으로 할 수 있다. In the present invention, the mesenchymal stem cells treated with the silver nanomaterial or the culture thereof may be characterized in that HIF-1α or IL-8 is increased compared with a control group not treated with silver nano materials.

본 발명에서 중간엽 줄기세포(mesenchymal stem cells)는 신체의 대부분의 조직에 분포되어 있다고 알려져 있으며, 이 성체줄기세포는 지방세포, 연골세포, 뼈세포 등으로 분화될 수 있는 전능성(pluripotent) 또는 다능성(multipotent) 세포이다(Meirelles et al., J. Cell Sci, 119:2204-2213, 2006). 중간엽 줄기세포는 유래한 기원조직에 따라 미세한 차이는 있지만, 일반적으로 그 성격이나 특성이 유사한 것으로 알려져 있다(Sakaguchi et al., Arthritis Rheumat, 52:2521-2529, 2005). 최근 줄기세포치료가 다양한 질환의 획기적인 치료제로 각광받고 있는바, 중간엽 줄기세포는 배아줄기세포와는 달리 윤리적인 측면에서 보다 바람직하며, 줄기세포 치료의 큰 문제점인 면역세포의 반응을 최소화하여 자가세포 주입을 가능케 한다는 점에서 새로운 세포치료제의 패러다임을 제시한다. In the present invention, it is known that mesenchymal stem cells are distributed in most tissues of the body. These adult stem cells are pluripotent or pluripotent cells capable of differentiating into adipocytes, chondrocytes, bone cells, etc. Multipotent cells (Meirelles et al., J. Cell Sci, 119: 2204-2213, 2006). Mesenchymal stem cells are known to have similar characteristics and characteristics in general, although there are minor differences depending on the origins of the origins (Sakaguchi et al., Arthritis Rheumat, 52: 2521-2529, 2005). Recently, stem cell therapy has been widely recognized as a breakthrough treatment for various diseases. As compared with embryonic stem cells, mesenchymal stem cells are preferable from an ethical point of view, and minimize the response of immune cells It offers a new paradigm of cell therapy in terms of enabling cell infusion.

본 발명에서 상기 '세포치료제'란 세포와 조직의 기능을 복원시키기 위하여 살아있는 자가(autologous), 동종(allogenic), 이종(xenogenic) 세포를 체외에서 증식선별하거나 여타한 방법으로 세포의 생물학적 특성을 변화시키는 등의 일련의 행위를 통하여 치료, 진단 및 예방의 목적으로 사용되는 의약품을 말한다. 미국은 1993년부터, 우리나라는 2002년부터 세포치료제를 의약품으로 관리하고 있다. 이러한 세포치료제는 크게 두 분야로 분류할 수 있으며 그 첫 번째는 조직재생 혹은 장기기능 회복을 위한 "줄기세포 치료제"이며, 두 번째는 생체 내 면역반응의 억제 혹은 면역반응의 항진 등 면역반응 조절을 위한 면역세포 치료제이다.In the present invention, the 'cell therapeutic agent' refers to a cell therapeutic agent that can be used to regenerate autologous, allogenic, xenogenic cells in vitro or to change the biological characteristics of cells by other methods And the like, which are used for the purpose of treatment, diagnosis and prevention through a series of acts. Since 1993, the United States has been administering cell therapy products as medicines since 2002. These cell treatments can be divided into two major categories, the first is "stem cell treatment" for tissue regeneration or organ function recovery, the second is the regulation of the immune response, such as inhibition of the in vivo immune response or exaggeration of the immune response Is an immune cell therapeutic agent.

본 발명에서 사용되는 중간엽 줄기세포는, 동물의 중간엽 줄기세포일 수 있으며, 바람직하게는 포유동물, 보다 바람직하게는 인간의 중간엽 줄기세포일 수 있다. 또한 본 발명의 중간엽 줄기세포는 골수, 지방조직, 말초혈액, 간, 폐, 양수, 태반의 융모막 또는 제대혈로부터 유래된 것일 수 있으며, 인간 지방세포로부터 유래한 것이 특히 바람직하다.The mesenchymal stem cell used in the present invention may be an mesenchymal stem cell of an animal, preferably a mammal, more preferably a human mesenchymal stem cell. Further, the mesenchymal stem cells of the present invention may be derived from bone marrow, adipose tissue, peripheral blood, liver, lung, amniotic fluid, placenta chorionic membrane or umbilical cord blood, and those derived from human adipocytes are particularly preferable.

중간엽 줄기세포는 골수 등에 매우 적은 양으로 존재하지만, 이를 분리 및 배양하는 과정은 당업계에 잘 알려져 있다(예컨대, US 제5,486,359호에 개시). 또한 상기 중간엽 줄기세포는 공지된 방법에 따라 골수의 조혈모세포로부터 부착특성에 의해 분리한 후 분화능력을 잃지 않은 상태에서 증식시켜 얻을 수 있다.Mesenchymal stem cells are present in very small amounts in bone marrow, etc., but the process of isolating and culturing them is well known in the art (see, for example, US 5,486,359). In addition, the mesenchymal stem cells can be obtained from the hematopoietic stem cells of the bone marrow according to a known method by their adhesion characteristics and proliferating without losing their differentiation ability.

중간엽 줄기세포를 얻는 과정을 구체적으로 설명하면 다음과 같다: (1) 인간 또는 마우스를 포함하는 포유동물, 바람직하게는, 인간의 중간엽줄기세포 소스, 예컨대, 혈액 또는 골수로부터 간엽줄기세포를 분리하는 단계(상기 골수는 경골, 대퇴골, 척수 또는 장골로부터 추출할 수 있다); (2) 분리된 세포를 적합한 배지에서 배양하는 단계; 및 (3) 배양과정에서 부유 세포를 제거하고 배양 플레이트에 부착된 세포들을 계대 배양하여 최종적으로 구축된 중간엽줄기세포를 수득하는 단계를 통하여 얻을 수 있다.The process of obtaining mesenchymal stem cells will be described in detail as follows: (1) Mesenchymal stem cells from a mammalian animal, preferably a human mesenchymal stem cell source such as blood or bone marrow, Separating the bone marrow from the tibia, femur, spinal cord or iliac bone; (2) culturing the isolated cells in a suitable medium; And (3) removing floating cells in the culture process and subculturing the cells attached to the culture plate to obtain finally constructed mesenchymal stem cells.

상기 과정에서 이용되는 배지로는, 줄기세포의 배양에 이용되는 일반적인 어떠한 배지도 이용할 수 있다. 바람직하게는, 혈청(예컨대, 우태아 혈청, 말 혈청 및 인간 혈청)이 함유된 배지이다. 본 발명에서 이용될 수 있는 배지는, 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 modification of Eagle's medium, Dulbecco, R. et al., Virology, 8:396, 1959), DMEM과 F12의 혼합물(Barnes, D. et al., Anal. Biochem, 102:255, 1980), Way-mouth's MB752/1(Waymouth, 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)를 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. 상기 배지에는 다른 성분, 예를 들어 항생제 또는 항진균제(예컨대, 페니실린, 스트렙토마이신) 및 글루타민 등이 포함될 수 있다.As the medium used in the above process, any medium generally used for culturing stem cells can be used. Preferably, it is a medium containing serum (for example, fetal bovine serum, horse serum and human serum). Mediums which may be used in the present invention include, for example, RPMI series, Eagles ' s MEM (Eagle ' s minimum essential medium, Eagle, H. Science 130: 432,1959), alpha-MEM (Stanner, CP et al. New Biol, 230: 52, 1971), Iscove's MEM (Iscove, N. et al., J. Exp. Med., 147: 923, 1978), 199 medium (Morgan et al., Proc. Med, 73: 1, 1950), CMRL 1066, RPMI 1640 (Moore et al., J. Amer. Med. Assoc, 199: 519, 1967), F12 (Ham, Proc. Natl. (Dulbecco's modification of Eagle's medium, Dulbecco, R. et al., Virology, 8: 396, 1959), DMEM (McCoy ' s 5A (McCoy &lt; / RTI &gt; et al., Anal. Biochem, 102: 255, 1980), Way-mouth's MB752 / 1 (Waymouth, CJ Natl. Cancer Inst. Including, but not limited to, the MCDB series (Ham, RG et al., In Vitro, 14: 11, 1978) no. The medium may contain other components such as antibiotics or antifungal agents (e.g., penicillin, streptomycin) and glutamine.

본 발명의 또 다른 실시예(실시예 1 참조)에서는 인간 중간엽 줄기세포에 은나노 물질을 각 농도별로 48시간 동안 처리한 결과, 1~20μg/ml 범위에서 은나노 물질의 농도에 의존적으로 인간 중간엽 줄기세포가 증가하는 것을 확인할 수 있었다. 따라서 본 발명에 있어서, 인간 중간엽 줄기세포에 처리된 은나노 물질의 농도는 1~20μg/ml일 수 있으며, 보다 바람직하게는 7.5μg/ml이다. In another embodiment of the present invention (see Example 1), the human mesenchymal stem cells were treated with silver nanomaterials at various concentrations for 48 hours. As a result, in the range of 1 to 20 μg / ml, It was confirmed that stem cells were increased. Thus, in the present invention, the concentration of the silver nanoparticles treated in human mesenchymal stem cells may be 1 to 20 μg / ml, more preferably 7.5 μg / ml.

또한 상기 실시예에서 인간 중간엽 줄기세포에 은나노 물질을 7.5μg/ml 처리한 결과, 은나노 물질이 처리된 집단은 은나노 물질이 미처리된 대조군에 비하여 5일 범위 내에서 인간 중간엽 줄기세포가 증가함을 확인할 수 있었다. 따라서 본 발명에 있어서, 인간 중간엽 줄기세포에 은나노 물질의 처리 시간은 1~120시간 일 수 있으며, 보다 바람직하게는 48시간이다. As a result of treating the human mesenchymal stem cells with 7.5 μg / ml of the silver nanomaterial in the above-mentioned examples, the group treated with the silver nanomaterials showed that the silver nanomaterials It was confirmed that human mesenchymal stem cells were increased within 5 days. Thus, in the present invention, the processing time of the silver nanoparticles in human mesenchymal stem cells may be 1 to 120 hours, more preferably 48 hours.

본 발명의 세포치료제 조성물의 투여 경로는 목적 조직에 도달할 수 있는 한 어떠한 일반적인 경로를 통하여 투여될 수 있다. 비경구 투여, 예를 들어, 복강내 투여, 정맥내 투여, 근육내 투여, 피하 투여, 피내 투여될 수 있으나, 이에 제한되지는 않는다. 상기 조성물은 세포 치료에 일반적으로 사용되는 약제학적 담체와 함께 적합한 형태로 제형화될 수 있다. '약학적으로 허용되는' 이란 생리학적으로 허용되고 인간에게 투여될 때, 통상적으로 위장 장애, 현기증 등과 같은 알레르기 반응 또는 이와 유사한 반응을 일으키지 않는 조성물을 말한다. 약학적으로 허용되는 담체로는 예를 들면, 물, 적합한 오일, 식염수, 수성 글루코스 및 글리콜 등과 같은 비경구 투여용 담체 등이 있으며 안정화제 및 보존제를 추가로 포함할 수 있다. 적합한 안정화제로는 아황산수소나트륨, 아황산나트륨 또는 아스코르브산과 같은 항산화제가 있다. 적합한 보존제로는 벤즈알코늄 클로라이드, 메틸- 또는 프로필-파라벤 및 클로로부탄올이 있다. 그 밖의 약학적으로 허용되는 담체로는 다음의 문헌에 기재되어 있는 것을 참고로 할 수 있다(Remington's Pharmaceutical Sciences, 19th ed., Mack Publishing Company, Easton, PA, 1995). The administration route of the cell therapeutic composition of the present invention can be administered through any conventional route as long as it can reach the target tissue. But are not limited to, parenteral administration, for example, intraperitoneal administration, intravenous administration, intramuscular administration, subcutaneous administration, intradermal administration. The composition may be formulated in a suitable form together with a pharmaceutical carrier commonly used in cell therapy. &Quot; Pharmaceutically acceptable &quot; refers to compositions which are physiologically acceptable and which, when administered to humans, do not normally cause allergic reactions such as gastrointestinal disorders, dizziness, or the like. Pharmaceutically acceptable carriers include, for example, water, suitable oils, saline, aqueous carriers for parenteral administration such as aqueous glucose and glycols, etc., and may further contain stabilizers and preservatives. Suitable stabilizers include antioxidants such as sodium hydrogen sulfite, sodium sulfite or ascorbic acid. Suitable preservatives include benzalkonium chloride, methyl- or propyl-paraben and chlorobutanol. Other pharmaceutically acceptable carriers can be found in Remington's Pharmaceutical Sciences, 19th ed., Mack Publishing Company, Easton, Pa., 1995).

또한 상기 조성물은 세포치료제가 표적 세포로 이동할 수 있는 임의의 장치에 의해 투여될 수도 있다.The composition may also be administered by any device capable of transferring the cell therapy agent to the target cell.

본 발명의 세포치료제 조성물은 질환의 치료를 위하여 치료학적으로 유효한 양의 세포치료제를 포함할 수 있다. 치료학적으로 유효한 양(therapeutically effective amount)은 연구자, 수의사, 의사 또는 기타 임상에 의해 생각되는 조직계, 동물 또는 인간에서 생물학적 또는 의학적 반응을 유도하는 유효 성분 또는 약학적 조성물의 양을 의미하는 것으로, 이는 치료되는 질환 또는 장애의 증상의 완화를 유도하는 양을 포함한다. 본 발명의 조성물에 포함되는 세포치료제는 원하는 효과에 따라 변화될 것임은 당업자에게 자명하다. 그러므로 최적의 세포치료제 함량은 당업자에 의해 쉽게 결정될 수 있으며, 질환의 종류, 질환의 중증도, 조성물에 함유된 다른 성분의 함량, 제형의 종류, 및 환자의 연령, 체중, 일반 건강 상태, 성별 및 식이, 투여 시간, 투여 경로 및 조성물의 분비율, 치료기간, 동시 사용되는 약물을 비롯한 다양한 인자에 따라 조절될 수 있다. The cell therapeutic composition of the present invention may comprise a therapeutically effective amount of a cell therapy agent for the treatment of diseases. The therapeutically effective amount refers to the amount of active ingredient or pharmaceutical composition that elicits a biological or medical response in a tissue system, animal or human, as contemplated by a researcher, veterinarian, physician or other clinician, The amount that induces the relief of the symptoms of the disease or disorder being treated. It will be apparent to those skilled in the art that the cell therapy agent contained in the composition of the present invention will vary depending on the desired effect. The optimal cell therapy agent content can therefore be readily determined by those skilled in the art and will depend upon a variety of factors including the nature of the disease, the severity of the disease, the amount of other ingredients contained in the composition, the type of formulation, and the age, weight, , The time of administration, the route of administration and the fraction of the composition, the duration of the treatment, the co-administered drug, and the like.

본 발명의 일 실시예( 실시예 5 참조)에 따르면, 마우스 상처 부위에 마리당 2x104개의 은나노 물질이 처리된 세포를 25μl의 PBS에 혼탁하여 피하 주입한 경우, 상처 치료에 효과가 있음을 확인할 수 있었다. 따라서 상기 요소들을 모두 고려하여 부작용 없이 최소한의 양으로 최대 효과를 얻을 수 있는 양을 설정해보면 본 발명의 조성물에는 8x10⁴cells/ml~8x10cell/ml의 세포치료제가 포함될 수 있으며 보다 바람직하게는 8x105cells/ml이다.According to one embodiment of the present invention (see Example 5), it was confirmed that the cells treated with 2x10 4 silver nano-particles per mouse in the wound area of the mouse were subcutaneously injected into 25 μl of PBS to be effective in wound healing there was. Therefore, considering the above factors and setting the amount to obtain the maximum effect in a minimal amount without side effects, the composition of the present invention may contain a cell therapy agent of 8x10 4 cells / ml to 8x10 7 cells / ml, more preferably 8x10 5 cells / cells / ml.

본 발명의 치료방법에서 본 발명의 세포치료제를 유효성분으로 포함하는 조성물은 직장, 정맥내, 동맥내, 복강내, 근육내, 흉골내, 경피, 국소, 안구내 피하 또는 피내 경로를 통해 통상적인 방식으로 투여할 수 있다.In the treatment method of the present invention, the composition comprising the cell treatment agent of the present invention as an active ingredient can be administered orally through the rectal, intravenous, intraarterial, intraperitoneal, intramuscular, intrasternal, percutaneous, topical, &Lt; / RTI &gt;

본 발명의 은나노 물질을 처리한 중간엽 줄기세포를 유효성분으로 포함하는 조성물은 상처 치료용 피부 외용제로 사용될 수 있다. 이러한 경우에 신체 부위에 따라, 그 제형이 특별히 한정되지 않는다. 구체적으로 예를 들면, 유연화장수, 영양화장수, 마사지 크림, 영양 크림, 팩, 젤 또는 피부 점착 타입 화장료의 제형을 갖는 화장료 조성물일 수 있으며, 또한 로션, 연고, 겔, 크림, 패취 또는 분무제와 같은 경피 투여형 제형일 수 있다. 또한 각 제형에 의한 외용제 조성물에 있어서, 상기한 본 발명의 은나노 물질을 처리한 중간엽 줄가세포 이외의 다른 성분들은 기타 피부 외용제의 제형 또는 사용 목적 등에 따라 당업자가 어려움 없이 적의 선정하여 배합할 수 있으며, 이 경우 다른 원료와 동시에 적용할 경우 상승효과가 일어날 수 있다.The composition comprising the mesenchymal stem cells treated with the silver nanomaterial of the present invention as an active ingredient can be used as an external preparation for skin for wound healing. In this case, depending on the body part, the formulation is not particularly limited. Specifically, it may be a cosmetic composition having a formulation of a softening agent, a nutritional lotion, a massage cream, a nutritional cream, a pack, a gel or a skin adhesive type cosmetic composition and may be a cosmetic composition such as a lotion, ointment, gel, cream, patch or spray It may be a transdermal dosage form. Further, in the composition for external application according to each formulation, the components other than the mesenchymal stem cells treated with the silver nanomaterial of the present invention can be selected and mixed without difficulty by those skilled in the art depending on the formulation or use purpose of other external preparation for skin. , In which case synergistic effects may occur if applied simultaneously with other raw materials.

한편, 본 발명의 일 실시예에서는 인간 중간엽 줄기세포를 배양한 다음, 은나노 물질을 처리한 후 다시 배양하는 과정을 거쳐 수득된 중간엽 줄기세포 또는 그 배양액이 HIF-1α 또는 IL-8를 증가시키고, 상처 치료에 효과가 있음을 확인하였다. Meanwhile, in one embodiment of the present invention, the mesenchymal stem cells obtained by culturing human mesenchymal stem cells and then culturing the cells after the treatment of silver nanomaterials or cultures thereof increase HIF-1α or IL-8 , And it was confirmed that it was effective in wound healing.

따라서 본 발명은 또 다른 관점에서, 중간엽 줄기세포의 배양 전, 배양 중, 또는 배양 후에 은나노 물질로 처리하는 단계를 포함하는 HIF-1α 또는 IL-8 생성이 증가된 중간엽 줄기세포 또는 그 배양액의 제조방법에 관한 것이다. 본 발명의 일 실시예(실시예 1 참조)에서는 인간 중간엽 줄기세포를 세포 배양 접시에 seeding한 다음 37℃, 5%의 이산화탄소 배양기에서 18시간 배양한 후, 상기 인간 중간엽 줄기세포에 은나노 물질을 처리하는 단계를 거쳤으나, 중간엽 줄기세포를 배양하는 방법은 당업계에 널리 알려진 공지의 사실인만큼(예컨대, US 제 5,486,359호) 반드시 이에 한정되는 것은 아니라고 할 것이다. Therefore, the present invention provides, in still another aspect, a method for producing HIF-1α or IL-8, which comprises culturing mesenchymal stem cells before, during, or after culture with a silver nanomaterial, And a method for producing the same. In one embodiment of the present invention (see Example 1), human mesenchymal stem cells are seeded in a cell culture dish and cultured in a 5% carbon dioxide incubator at 37 ° C. for 18 hours. Then, But the method of culturing the mesenchymal stem cells is not necessarily limited thereto as it is well known in the art (see, for example, US Pat. No. 5,486,359).

본 발명은 또 다른 관점에서, 중간엽 줄기세포를 은나노 물질로 처리한 다음 배양하는 단계를 포함하는 HIF-1α 또는 IL-8 생성이 증가된 중간엽 줄기세포 또는 그 배양액의 제조방법을 제시할 수 있다.  In another aspect of the present invention, there is provided a method for producing HIF-1α or IL-8-enhanced mesenchymal stem cells or a culture thereof, comprising culturing mesenchymal stem cells with a silver nanoparticle followed by culturing have.

본 발명에서 상기 은나노 물질의 처리 농도는 1~20μg/ml이고 바람직하게는 7.5μg/ml일 수 있으며, 은나노 물질의 처리 시간은 1~120시간일 수 있으며 바람직하게는 48시간인 것을 특징으로 할 수 있다. In the present invention, the treatment concentration of the silver nanoparticles may be 1 to 20 μg / ml, preferably 7.5 μg / ml, and the treatment time of the silver nanoparticles may be 1 to 120 hours, preferably 48 hours .

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 이하, 본 발명을 실시예에 의해 상세히 설명하기로 한다. 그러나 이들 실시예들은 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로서, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 한정되는 것은 아니다.Advantages and features of the present invention and methods of achieving them will become apparent with reference to the embodiments described in detail below. Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to examples. However, these examples are for illustrating the present invention specifically, and the scope of the present invention is not limited to these examples.

실시예 1: 은나노 물질 처리와 인간 중간엽 줄기세포 증식간의 상관관계Example 1: Correlation between silver nanomaterial treatment and human mesenchymal stem cell proliferation

은나노 물질(nanoComposix, San Diego, USA) 처리에 따른 인간 중간엽 줄기세포(ATCC, USA)의 세포 증식정도를 확인하기 위하여 인간 중간엽 줄기세포를 세포 배양 접시에 seeding한 다음 37℃, 5%의 이산화탄소 배양기에서 18시간 배양하였다. 상기 인간 중간엽 줄기세포에 은나노 물질을 각 농도별로 48시간 동안 처리한 다음, 세포의 증식정도를 CCK-8(CCK-8; Dojindo, Kumamoto, Japan) 실험법으로 확인해 보았다.       To determine the degree of cell proliferation of human mesenchymal stem cells (ATCC, USA) following treatment with silver nanoparticles (nanoComposix, San Diego, USA), human mesenchymal stem cells were seeded in a cell culture dish, And cultured in a carbon dioxide incubator for 18 hours. The mesenchymal stem cells of the human mesenchymal stem cells were treated with the respective concentrations for 48 hours and the degree of cell proliferation was examined by CCK-8 (CCK-8; Dojindo, Kumamoto, Japan) assay.

그 결과, 1~20μg/ml 농도 범위 내에서 은나노 물질을 처리한 농도에 의존적으로 인간 중간엽 줄기세포의 증식이 증가하는 것을 확인할 수 있었다(도 1A).As a result, it was confirmed that the proliferation of human mesenchymal stem cells was increased depending on the concentration of the silver nanomaterial treated within a concentration range of 1 to 20 μg / ml (FIG. 1A).

은나노 물질처리에 따른 시간별 인간 중간엽 줄기세포의 세포증식정도를 확인하기 위하여 BrdU(Roche Applied Science, Germany) 실험법을 시행하였다. BrdU (Roche Applied Science, Germany) method was used to determine the cell proliferation of human mesenchymal stem cells over time according to the treatment of silver nanomaterials.

그 결과, 7.5μg/ml 농도의 은나노 물질을 인간 중간엽 줄기세포에 처리하였을 경우, 은나노 물질이 처리되지 않은 인간 중간엽 줄기세포에 비해 처리 후 5일까지의 범위 내에서 인간 중간엽 줄기세포의 증식이 증가하는 것을 확인할 수 있었다(도 1B).
As a result, when treated with 7.5 μg / ml of silver nanomaterials in human mesenchymal stem cells, compared with human mesenchymal stem cells not treated with silver nanoparticles, human mesenchymal stem cells It was confirmed that the proliferation was increased (Fig. 1B).

실시예 2: 은나노 물질 처리에 따른 인간 중간엽 줄기세포 내의 HIF-1α의 발현 증가.Example 2: Increased expression of HIF-1α in human mesenchymal stem cells by treatment with silver nanoparticles.

실시예 1과 동일한 방법으로 배양한 인간 중간엽 줄기세포에 각 농도별로 은나노 물질을 48시간 동안 처리한 후, RIPA버퍼(Elpis, Korea)에 상기 세포를 넣어 얼음에 30분간 정치시킨 다음, 냉장원심분리기에서 13000rpm의 속도로 30분간 원심분리하고, 상층액만을 취하여 단백질 정량 후 50μg의 단백질을 SDS-PAGE 젤에 로딩하였다. 그 후 PVDF에 로딩된 젤을 트랜스퍼한 후 5% BSA로 1시간 동안 블로킹한 다음, HIF-1α(BD, USA) 또는 Actin 항체(cell signaling, USA)를 1:1000으로 희석한 후 인큐베이션 하였다. HRP가 부착된 2차 항체 반응과 세척과정을 거친 후 ECL(West-Q Chemiluminescent Substrate Kit, Plus GenDEPOT) 용액을 이용하여 단백질의 밴드를 확인하였다. The human mesenchymal stem cells cultured in the same manner as in Example 1 were treated with the silver nanomaterials for each concentration for 48 hours, and then the cells were placed in a RIPA buffer (Elpis, Korea) and allowed to stand in ice for 30 minutes. The separator was centrifuged at a speed of 13000 rpm for 30 minutes. Only the supernatant was taken, and 50 μg of the protein was loaded on the SDS-PAGE gel. Then, the gel loaded on PVDF was transferred and blocked with 5% BSA for 1 hour. Then, HIF-1α (BD, USA) or Actin antibody (cell signaling, USA) was diluted 1: 1000 and incubated. After the HRP-conjugated secondary antibody reaction and washing, the protein band was confirmed using ECL (West-Q Chemiluminescent Substrate Kit, Plus GenDEPOT) solution.

그 결과, 은나노 물질 농도 의존적으로 HIF-1α의 발현이 증가되는 것을 확인하였다(도 2). As a result, it was confirmed that the expression of HIF-1α was increased depending on the concentration of silver nanomaterial (FIG. 2).

실시예 3: 은나노 물질 처리에 따른 인간 중간엽 줄기세포 내의 IL-8 발현 증가Example 3: Increased expression of IL-8 in human mesenchymal stem cells by treatment with silver nanoparticles

실시예 2와 동일한 방법으로 처리한 인간 중간엽 줄기세포에 TRIzol(invitrogen, USA) 시약을 첨가한 다음, 균질기(homogenizer)를 이용하여 잘게 갈아준 후 제조사의 지시에 따라 RNA를 분리하였다. 분리된 RNA는 역전사효소(Super-bio,Korea)를 이용하여 각 조직의 cDNA를 제조하였다. 제조된 cDNA를 주형으로 하여 서열번호 1과 2의 IL-8 프라이머와 서열번호 3과 4의 GAPDH 프라이머를 이용하여 변성단계(95℃, 30초), 어닐링단계(56℃, 30초) 및 연장단계(72℃, 40초)를 1 싸이클로 하여 35 싸이클을 실시하여 PCR로 증폭하였다. TRIzol (Invitrogen, USA) reagent was added to human mesenchymal stem cells treated in the same manner as in Example 2, and then finely ground using a homogenizer, followed by RNA isolation according to the manufacturer's instructions. CDNA of each tissue was prepared using the reverse transcriptase (Super-bio, Korea). (95 ° C., 30 seconds), an annealing step (56 ° C., 30 seconds) and an extension (extension) using the IL-8 primer of SEQ ID NOs: 1 and 2 and the GAPDH primer of SEQ ID NOs: (72 ° C, 40 seconds) as one cycle and amplified by PCR.

그 결과, 은나노 물질 농도 의존적으로 IL-8의 발현이 증가되는 것을 확인하였다(도 3A). As a result, it was confirmed that expression of IL-8 was increased depending on the concentration of silver nanomaterial (FIG. 3A).

서열번호  SEQ ID NO: 유전자   gene 염기 서열                     Base sequence 1One IL-8IL-8 forward: 5’-CTGGCCGTGGCTCTCTTG-3’forward: 5'-CTGGCCGTGGCTCTCTTG-3 ' 22 IL-8IL-8 reverse: 5’-TTAGCACTCCTTGGAAAACTG-3’reverse: 5'-TTAGCACTCCTTGGAAAACTG-3 ' 33 GAPDHGAPDH forward: 5’-GAAGGTGAAGGTCGGAGTC-3’forward: 5'-GAAGGTGAAGGTCGGAGTC-3 ' 44 GAPDHGAPDH reverse: 5’- GAAGATGGTGATGGGATTTC-3’reverse: 5'- GAAGATGGTGATGGGATTTC-3 '

인간 중간엽 줄기세포에 각 농도별로 은나노 물질을 96시간 동안 처리하여 배양한 배양액을 회수하여 제조사의 실험법에 따라 ELISA(R&D Systems, Germany)를 실시하여 상기 배양액 내의 IL-8 분비량을 측정하였다. 배양액을 IL-8 항체가 코팅된 플레이트에 37℃에서 1시간 방치한 후, 3회 세척하고 horseradish-peroxidase가 결합된 항체를 처리하여 37℃에서 1시간 방치한 다음, 3회 세척하여 450nm에서 spectrophotometer(ELISA reader MR 5000, Dynatech, Guernsey, UK)로 흡광도를 측정하였다. After culturing the human mesenchymal stem cells with each concentration of silver nanoparticles for 96 hours, the cultured medium was recovered and ELISA (R & D Systems, Germany) was performed according to the manufacturer's test method to measure the amount of IL-8 secreted in the culture. The culture was left to stand at 37 ° C for 1 hour on a plate coated with IL-8 antibody, washed three times, treated with horseradish-peroxidase conjugated antibody, left at 37 ° C for 1 hour, washed three times, (ELISA reader MR 5000, Dynatech, Guernsey, UK).

그 결과, 처리된 은나노 물질의 농도에 의존적으로 IL-8의 발현이 증가되는 것을 확인할 수 있었다(도 3B). As a result, it was confirmed that the expression of IL-8 was increased depending on the concentration of the processed silver nanomaterial (FIG. 3B).

실시예 4: 은나노 물질 처리에 따른 인간 중간엽 줄기세포 내의 HIF-1α 의존적인 세포증식 및 IL-8 발현 증가Example 4: HIF-1α-dependent cell proliferation and IL-8 expression increase in human mesenchymal stem cells by treatment with silver nanoparticles

인간 중간엽 줄기세포에 Lipofectamin 2000(invitrogen, USA)을 이용하여 GFP에 대한 siRNA(Bioneer, Daejeon, Korea) 또는 HIF-1α에 대한 siRNA(GenePharma, Shanghai, China)를 형질 주입하고 7.5μg/ml의 은나노 물질을 48시간동안 처리한 후, 세포내 HIF-1α의 발현정도를 웨스턴 블랏으로 확인하고 각 시간별 세포 증식 정도를 CCK-8 실험법으로 확인하였으며 세포에서 분비되는 IL-8의 양을 ELISA 실험법으로 확인하였다. Human mesenchymal stem cells were transfected with siRNA for GFP (Bioneer, Daejeon, Korea) or HIF-1α (GenePharma, Shanghai, China) by Lipofectamin 2000 (Invitrogen, USA) After the silver nanomaterials were treated for 48 hours, the expression level of HIF-1α in the cells was confirmed by Western blotting. The degree of cell proliferation at each time was confirmed by the CCK-8 method and the amount of IL-8 secreted from the cells was measured by ELISA Respectively.

그 결과, HIF-1α에 대한 siRNA가 처리된 인간 중간엽 줄기세포에서 HIF-1α 단백질의 발현이 억제됨을 웨스턴 블랏으로 확인하였으며(도 4A), CCK-8 실험법을 통해 은나노 물질이 처리된 인간 중간엽 줄기세포의 증식이 저해됨을 확인할 수 있었고(도 4B), 또한 IL-8의 분비가 감소되는 것(도 4C)을 ELISA 실험법으로 확인할 수 있었다. 상기 결과를 종합적으로 고려해보았을 때, 은나노 물질로 처리된 인간 중간엽 줄기세포 또는 그 배양액은 HIF-1α 의존적으로 성장이 촉진되며, IL-8의 분비가 증가된다는 것을 확인할 수 있었다. As a result, it was confirmed by western blotting that expression of HIF-1α protein was inhibited in human mesenchymal stem cells treated with siRNA for HIF-1α (FIG. 4A) (Fig. 4B), and that the secretion of IL-8 was decreased (Fig. 4C) by ELISA. Considering the above results, it was confirmed that human mesenchymal stem cells treated with the silver nanoparticles or the culture medium thereof stimulate HIF-1α-dependent growth and increase secretion of IL-8.

실시예 5: 생체 내 은나노 물질로 처리된 인간 중간엽 줄기세포에 의한 상처 치유능 증가Example 5: Increased wound healing ability by human mesenchymal stem cells treated with in vivo silver nanomaterials

실험관 내 실험을 통해 확인된 은나노 물질이 처리된 인간 중간엽줄기세포의 상처 치유능이 생체 내에서도 나타나는 현상인지 확인해보았다. 6주령 C57BL/6 암컷 마우스(Orient bio, Sungnam, Korea)의 등 부위에 펀치를 이용하여 5mm의 상처를 만들어 준 다음, GFP 또는 HIF-1α에 대한 siRNA가 처리된 인간 중간엽 줄기세포에 0 또는 7.5μg/ml의 은나노 물질을 48시간 처리한 다음, 마우스 상처 부위에 마리당 2x104개의 은나노 물질이 처리된 세포를 25μl의 PBS에 혼탁하여 피하 주입하고 상처 치료 정도를 확인해보았다. We confirmed that the wound healing ability of human mesenchymal stem cells treated with silver nanoparticles confirmed by in vitro experiments is a phenomenon that occurs in vivo. A 5 mm cut was made in the back of a 6-week-old C57BL / 6 female mouse (Orient bio, Sungnam, Korea) using a punch, and then the human mesenchymal stem cells treated with siRNA for GFP or HIF- Cells treated with 7.5 μg / ml of silver nanoparticles for 48 hours were subcutaneously injected into 25 μl of PBS and treated with 2 × 10 4 silver nanoparticles per mouse.

그 결과, 은나노 물질이 처리된 인간 중간엽 줄기세포를 투여받은 마우스의 상처의 치료가 가장 빠르게 진행되는 것을 확인할 수 있었다. HIF-1α에 대한 siRNA를 처리하여 HIF-1α의 발현이 저하된 상태에서 은나노 물질이 처리된 인간 중간엽 줄기세포를 투여받은 마우스는 GFP에 대한 siRNA를 처리하여 GFP의 발현이 저하된 상태에서 은나노 물질이 처리된 인간 중간엽 줄기세포를 투여받은 마우스보다 상처 치유능이 감소함을 확인할 수 있었다(도 5).As a result, it was confirmed that the treatment of the wound of the mouse treated with the human mesenchymal stem cells treated with the silver nanoparticles was the fastest. Mice treated with silver nanomaterial-treated human mesenchymal stem cells treated with siRNA for HIF-1.alpha. With reduced expression of HIF-1.alpha. Treated siRNA against GFP and treated with silver nano- It was confirmed that the wound healing ability was reduced compared with the mouse treated with the human mesenchymal stem cells treated with the material (FIG. 5).

상기의 결과를 종합적으로 고려해본 결과, 은나노 물질이 처리된 인간 중간엽 줄기세포가 상처 치유능을 갖는 것은 HIF-1α의 발현에 의존적이라는 사실을 확인할 수 있었다. As a result of the above considerations, it was confirmed that the ability of human mesenchymal stem cells treated with silver nanoparticles to have wound healing ability depends on the expression of HIF-1α.

Claims (14)

은나노 물질로 처리된 중간엽 줄기세포(Mesenchymal stem cell, MSC) 또는 그 배양액을 유효성분으로 포함하는 상처 치료용 세포치료제 조성물.
A mesenchymal stem cell (MSC) treated with silver nanoparticles or a culture solution thereof as an active ingredient.
제1항에 있어서,
상기 은나노 물질로 처리된 중간엽 줄기세포 또는 그 배양액을 함유한 조성물은, 은나노 물질로 처리되지 않은 대조군에 비해 HIF-1α 또는 IL-8가 증가된 것을 특징으로 하는 상처 치료용 세포치료제 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the composition containing the mesenchymal stem cells treated with the silver nanoparticles or the culture thereof has increased HIF-1 alpha or IL-8 as compared to a control not treated with silver nanomaterial.
제1항에 있어서,
상기 은나노 물질의 처리 농도는 1~20μg/ml인 것을 특징으로 하는 상처 치료용 세포치료제 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the treatment concentration of the silver nanoparticles is 1 to 20 μg / ml.
제1항에 있어서,
상기 은나노 물질의 처리시간은 1~120시간인 것을 특징으로 하는 상처 치료용 세포치료제 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the treatment time of the silver nanoparticles is 1 to 120 hours.
제1항에 있어서,
상기 중간엽 줄기세포는 인간유래 중간엽 줄기세포인 것을 특징으로 하는 상처 치료용 세포치료제 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein said mesenchymal stem cells are human-derived mesenchymal stem cells.
제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 은나노 물질로 처리된 중간엽 줄기세포 또는 그 배양액의 세포수는 8x104cells/ml~ 8x107cell/ml인 것을 특징으로 하는 상처 치료용 세포치료제 조성물.
6. The method according to any one of claims 1 to 5,
Wherein the cell number of the mesenchymal stem cells treated with the silver nanoparticles or the culture thereof is 8x10 4 cells / ml to 8x10 7 cells / ml.
은나노 물질로 처리된 중간엽 줄기세포(Mesenchymal stem cell, MSC) 또는 그 배양액을 유효성분으로 포함하는 상처 치료용 피부 외용제 조성물.
A composition for external application for skin for wound healing comprising mesenchymal stem cells (MSC) treated with silver nanoparticles or a culture thereof as an active ingredient.
제7항에 있어서,
상기 은나노 물질로 처리된 중간엽 줄기세포 또는 그 배양액을 함유한 조성물은, 은나노 물질로 처리되지 않은 대조군에 비해 HIF-1α또는 IL-8가 증가된 것을 특징으로 하는 상처 치료용 피부 외용제 조성물.
8. The method of claim 7,
Wherein the composition containing the mesenchymal stem cells treated with the silver nanoparticles or the culture thereof has increased HIF-1 alpha or IL-8 as compared to the control not treated with the silver nanomaterial.
중간엽 줄기세포의 배양 전, 배양 중, 또는 배양 후에 중간엽 줄기세포를 은나노 물질로 처리하는 단계를 포함하는 HIF-1α 또는 IL-8 생성이 증가된 중간엽 줄기세포 또는 그 배양액의 제조방법.
A method for producing HIF-1.alpha. Or IL-8-producing mesenchymal stem cells or cultures thereof, comprising the step of treating mesenchymal stem cells with silver nanoparticles before, during, or after culturing the mesenchymal stem cells.
제9항에 있어서,
상기 은나노 물질의 처리 농도는 1~20μg/ml인 것을 특징으로 하는 중간엽 줄기세포 또는 그 배양액의 제조방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the treatment concentration of the silver nanoparticles is 1 to 20 μg / ml.
제9항에 있어서,
상기 은나노 물질의 처리시간은 1~120시간인 것을 특징으로 하는 중간엽 줄기세포 또는 그 배양액의 제조방법.
10. The method of claim 9,
Wherein the treatment time of the silver nanoparticles is 1 to 120 hours.
중간엽 줄기세포를 은나노 물질로 처리한 다음 배양하는 단계를 포함하는 HIF-1α 또는 IL-8 생성이 증가된 중간엽 줄기세포 또는 그 배양액의 제조방법.
A method for producing HIF-1.alpha. Or IL-8-producing mesenchymal stem cells or cultures thereof, comprising the step of treating mesenchymal stem cells with a silver nanomaterial and then culturing.
제12항에 있어서,
상기 은나노 물질의 처리 농도는 1~20μg/ml인 것을 특징으로 하는 중간엽 줄기세포 또는 그 배양액의 제조방법.
13. The method of claim 12,
Wherein the treatment concentration of the silver nanoparticles is 1 to 20 μg / ml.
제12항에 있어서,
상기 은나노 물질의 처리시간은 1~120시간인 것을 특징으로 하는 중간엽 줄기세포 또는 그 배양액의 제조방법.
13. The method of claim 12,
Wherein the treatment time of the silver nanoparticles is 1 to 120 hours.
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