KR20160137864A - Pharmaceutical Compositions for Improving or Treating Muscle Atrophy Comprising Conditioned Medium of Stem Cells Derived from Umbilical Cord - Google Patents

Pharmaceutical Compositions for Improving or Treating Muscle Atrophy Comprising Conditioned Medium of Stem Cells Derived from Umbilical Cord Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a pharmaceutical composition for preventing or treating muscle atrophy comprising a culture medium of stem cells derived from mammal umbilical cords. When administering the culture medium of stem cells derived from umbilical cords into the muscle, the administered stem cells proliferate the muscular cells at the administration site, increase the amount of muscle, restore muscular fatigue rapidly, and thus are effective for preventing or treating muscle atrophy. Since the pharmaceutical composition according to the present invention uses a culture medium of stem cells, it can overcome technological and practical limitations of therapies using stem cells and has an advantage of easy availability, and thus is significantly effective for preventing and treating muscle atrophy.

Description

포유류 탯줄 유래 줄기세포 배양액을 유효성분으로 포함하는 근위축증의 예방 또는 치료용 약제학적 조성물{Pharmaceutical Compositions for Improving or Treating Muscle Atrophy Comprising Conditioned Medium of Stem Cells Derived from Umbilical Cord}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a pharmaceutical composition for preventing or treating muscular dystrophy comprising stem cell culture derived from mammalian umbilical cord as an active ingredient,

본 발명은 포유류 탯줄 유래 줄기세포 배양액을 유효성분으로 포함하는 근위축증의 예방 또는 치료용 약제학적 조성물에 관한 것이다. The present invention relates to a pharmaceutical composition for preventing or treating muscular dystrophy comprising a mammalian umbilical cord stem cell culture liquid as an active ingredient.

인체의 근육양은 정상적으로 단백질의 합성과 분해가 균형을 이루어 일정하게 유지되지만, 단백질의 분해가 증가하거나 합성이 감소하는 상황이 발생하면, 근 위축(muscle atrophy)이 일어나게 된다. 근위축 질환은 영양결핍과 활동저하 외에도 암, 당뇨, 요독증, 만성폐질환, 심부전 그리고 AIDS 등과 같은 만성 소모성 질환에서 흔히 관찰되지만 패혈증이나 수술, 외상, 화상 같은 급성 질환에서도 나타난다고 알려져 있다. 비록 운동이나 다른 치료법(전기 자극, 화학적 약물치료)이 지속적으로 받더라도 근본적인 해결책이 되지 못하며, 완전한 회복이 어려워 근본적인 치료 방법은 되지 못하고 있다.The amount of muscle in the human body normally maintains a balanced balance of protein synthesis and degradation. However, when the protein decomposition increases or the synthesis decreases, muscular atrophy occurs. In addition to nutritional deficiencies and activity deterioration, it is known that it is also found in chronic wasting diseases such as cancer, diabetes, uraemia, chronic lung disease, heart failure and AIDS, but also in acute diseases such as sepsis, surgery, trauma and burns. Although exercise or other therapies (electrical stimulation, chemical medication) are continuous, they are not a fundamental solution, and they are difficult to complete and difficult to cure.

줄기세포가 난치병의 극복에 해결방안으로 제시되면서 주목 받은 것은 줄기세포의 강력한 재생능력(regeneration potential) 때문이다. 실제 배아 줄기세포와 성체줄기세포는 분화능력의 차이는 있으나 다양한 조직을 구성하는 세포들로 분화하므로 손상된 부분을 재생하는 효과를 기대할 수 있다. 최근 보고들에 의하면 성체줄기세포의 경우 다양한 인체 유래 즉, 제대혈, 골수, 지방, 양수 등에서 얻어지고, 이러한 중간엽줄기세포(mesenchymal stem cells, MSCs)들이 다양한 질병모델의 치료법으로 그 가능성을 제시하고 있다. 또한, 근골격계 질환을 치료하기 위해, 줄기세포를 이용한 치료 연구가 선행되고 있으며, 줄기세포가 근 재생에 잠재력을 가지고 있다고 보고된 바 있다. 본 발명자들도 탯줄 유래 중간엽줄기세포 (UC-MSCs)를 이용한 근위축 치료 연구를 선행하였으며, 병변이 일어난 국소 부위에 직접 탯줄 유래 줄기세포를 주입한 뒤, 근위축을 개선시키는 결과를 보고하였다(ref 1).Stem cells have been noticed as a solution to the overcoming of incurable diseases because of the strong regeneration potential of stem cells. Actually, embryonic stem cells and adult stem cells have differentiation ability but differentiate into cells constituting various tissues. Therefore, it is expected to regenerate damaged parts. Recent reports suggest that adult stem cells are obtained from a variety of human sources, such as umbilical cord blood, bone marrow, fat, amniotic fluid, etc., and these mesenchymal stem cells (MSCs) have. In addition, in order to treat musculoskeletal diseases, treatment studies using stem cells have been preceded, and stem cells have been reported to have potential for muscle regeneration. The inventors of the present invention also conducted studies on the treatment of muscle atrophy using umbilical cord-derived mesenchymal stem cells (UC-MSCs), and reported that the umbilical cord-derived stem cells were directly injected into the localized lesion, (ref 1).

최근 성체줄기세포의 질병 치료 메커니즘 중 하나인 주변분비작용(paracrine action)에 대한 보고가 늘고 있다. 즉, 중간엽줄기세포들이 병변부위에 노출되었을 때 미세환경(micro-environment)에 반응하여 다양한 치료 단백질들을 분비(secretion)한다. 분비되는 치료 단백질들은 성장인자(growth factor), 사이토카인(cytokine), 세포외 기질(extracellular matrix), 항산화 단백질 등을 포함하고 있는데 이것들은 다양한 프로테오믹스(proteomics)의 기술을 통하여 분석, 보고되고 있다. 따라서 주변분비작용을 수행하는 중간엽 줄기세포들을 다양한 질병모델에 적용하였을 때 이러한 분비 단백질을 통하여 신체 기능을 향상시키고 질병에 대한 치료효능을 나타낸다고 보고가 늘고 있다. 그러나, 줄기세포가 가진 잠재성에도 불구하고, 현실적기술적인 문제로 치료제로서의 개발 및 활용이 제한적인 실정이다. 예를 들어, 치료제로서 세포를 활용하기 위해서는 일정 숫자 이상의 세포가 요구되고, 이를 위해 세포를 일정한 상태로 유지 및 배양하여야 하며, 치료를 위한 이식과 관련된 일련의 과정에서 야기되는 효율성과 경제성 측면의 재고가 필요하다. Recently, there have been increasing reports of paracrine action, one of the mechanisms of adult stem cell disease treatment. In other words, when mesenchymal stem cells are exposed to the lesion, they secrete various therapeutic proteins in response to the micro-environment. The secreted therapeutic proteins include growth factors, cytokines, extracellular matrix, and antioxidant proteins, which are being analyzed and reported through various proteomics techniques. Therefore, when mesenchymal stem cells performing peripheral secretion function are applied to various disease models, it is increasingly reported that these secretory proteins enhance body function and show therapeutic efficacy against diseases. However, in spite of the potential of stem cells, development and application as therapeutic agents are limited due to realistic technical problems. For example, in order to use a cell as a therapeutic agent, a certain number or more of cells are required. For this purpose, the cells must be maintained and cultured in a constant state, and the efficiency and economical efficiency caused by a series of processes related to transplantation for treatment .

본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.Numerous papers and patent documents are referenced and cited throughout this specification. The disclosures of the cited papers and patent documents are incorporated herein by reference in their entirety to better understand the state of the art to which the present invention pertains and the content of the present invention.

1. Kim MJ, et al., J Stem Cell Res Ther, 5(266):p.2,20151. Kim MJ, et al., J Stem Cell Res Ther., 5 (266): p. 2. Zhang C, et al., J Biol Chem. 18;288(3):1489-99,20132. Zhang C, et al., J Biol Chem. 18; 288 (3): 1489-99, 2013 3. Romero-Suarez S, et al., Aging (AlbanyNY). 2(8):504-13,20103. Romero-Suarez S, et al., Aging (Albany, NY). 2 (8): 504-13,2010 4. Shireman PK, et al., J Leukoc Biol. 81(3):775-85, 20074. Shireman PK, et al., J Leukoc Biol. 81 (3): 775-85, 2007 5. Souza TA, et al., Mol Endocrinol. 22(12):2689-702, 2008 5. Souza TA, et al., Mol Endocrinol. 22 (12): 2689-702, 2008 6. Messina S, et al., FASEBJ. 21(13):3737-46,20076. Messina S, et al., FASEBJ. 21 (13): 3737-46, 2007 7. Hayashi S, et al., Histochem Cell Biol. 122(5):427-34,20047. Hayashi S, et al., Histochem Cell Biol. 122 (5): 427-34, 2004 8. Floss T, et al., Genes Dev. 15;11(16):2040-51, 19978. Floss T, et al., Genes Dev. 15: 11 (16): 2040-51, 1997 9. Wang W, et al., Am J Pathol. 174(2):541-9, 20099. Wang W, et al., Am J Pathol. 174 (2): 541-9, 2009

본 발명자들은 근위축증을 효과적으로 치료할 수 있으며 인체에 안전하게 적용이 가능한 물질을 개발하고자 예의 연구 노력하였고, 그 결과 탯줄 유래 줄기세포의 배양액이 근위축증을 예방 또는 치료하는 데 매우 유효하다는 것을 규명함으로써, 본 발명을 완성하게 되었다.The present inventors have made extensive efforts to develop a substance that can effectively treat muscular dystrophy and can be safely applied to a human body. As a result, it has been found that a culture solution of umbilical cord stem cells is very effective for preventing or treating muscular dystrophy. It was completed.

따라서 본 발명의 목적은 근위축증(muscle atrophy)의 예방 또는 치료용 약제학적 조성물을 제공하는 데 있다.It is therefore an object of the present invention to provide a pharmaceutical composition for the prevention or treatment of muscle atrophy.

본 발명의 다른 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명 및 청구범위에 의해 보다 명확하게 된다. Other objects and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description of the invention and claims.

본 발명의 일 양태에 따르면, 본 발명은 다음 방법에 의해 제조된 포유류 탯줄 유래 줄기세포 배양액을 유효성분으로 포함하는 근위축증의 예방 또는 치료용 약제학적 조성물을 제공한다:According to one aspect of the present invention, there is provided a pharmaceutical composition for preventing or treating muscular dystrophy comprising, as an active ingredient, a mammalian umbilical cord stem cell culture prepared by the following method:

(a) 포유류 탯줄로부터 줄기세포를 분리하는 단계; (a) isolating stem cells from the mammalian umbilical cord;

(b) 상기 줄기세포를 무혈청 배지에서 배양하는 단계; 및 (b) culturing the stem cells in a serum-free medium; And

(c) 배양 후 48시간에 배양액을 수합하고 원심분리하여 상등액을 수득하는 단계. (c) collecting the culture solution at 48 hours after culturing and centrifuging to obtain a supernatant.

본 발명자들은 근위축증을 효과적으로 치료할 수 있으며 인체에 안전하게 적용이 가능한 물질을 개발하고자 예의 연구 노력하였고, 그 결과 탯줄 유래 줄기세포의 배양액이 근위축증을 예방 또는 치료하는 데 매우 유효하다는 것을 규명하였다. The present inventors have made intensive researches to develop a substance that can effectively treat muscular dystrophy and can be safely applied to human body. As a result, it has been found that a culture solution of umbilical cord stem cells is very effective for preventing or treating muscular dystrophy.

본 발명에 따르면, 본 발명의 탯줄 유래 줄기세포 배양액은 근육세포의 증식을 증가시키고, 근육양을 증가시키며, 근육 내 젖산 분해를 촉진시킨다. 또한, 근위축 동물 모델에서 근단백질인 데스민의 발현을 증가시키고, 근위축과 관련된 AKT-FoxO 경로에서 Akt 및 FoxO의 활성을 증가시키고 그에 따라 근위축 관련 유전자인 MuRF-1 및 Atrogin-1의 발현을 감소시킴으로써 근위축 보호 활성을 나타낸다. According to the present invention, the umbilical cord stem cell culture solution of the present invention increases muscle cell proliferation, increases muscle mass, and promotes lactic acid degradation in muscles. In addition, in the model of muscle atrophy, the expression of muscle protein, desmin, increases the activity of Akt and FoxO in the AKT-FoxO pathway associated with atrophy, and thus the expression of MuRF-1 and Atrogin-1 Lt; RTI ID = 0.0 > asymmetric < / RTI >

본 발명의 일 구현예에 따르면, 본 발명의 포유동물 탯줄 유래 줄기세포는 중간엽 줄기세포이다. According to one embodiment of the present invention, the mammalian umbilical cord stem cells of the present invention are mesenchymal stem cells.

본 발명에서 이용하는 탯줄 유래 줄기세포는 다양한 포유동물로부터 수득할 수 있다. 보다 바람직하게는 인간, 돼지, 말, 소, 마우스(mouse), 랫트(rat), 햄스터(hamster), 토끼, 염소 또는 양, 보다 더 바람직하게는 인간, 돼지 또는 마우스, 가장 바람직하게는 인간의 탯줄에서 수득할 수 있다.The umbilical cord stem cells used in the present invention can be obtained from various mammals. More preferably a human, a pig, a mouse, a human, a pig, a horse, a cow, a mouse, a rat, a hamster, a rabbit, a goat or a sheep, Can be obtained from the umbilical cord.

본 발명에서 이용하는 탯줄 유래 줄기세포는 다양한 포유동물 탯줄의 워튼연육(Wharton's jelly) 조직으로부터 수득할 수 있다.The umbilical cord stem cells used in the present invention can be obtained from Wharton's jelly tissue of various mammalian umbilical cord.

본 발명에서 이용되는 탯줄 유래 줄기세포는 하기의 실시예에 기재된 방식으로 수득할 수 있다. 예를 들어, 탯줄에 있는 동맥과 정맥을 제거한 후, 워튼연육 조직을 절단하고 절단된 워튼연육 조직을 직접 배양하여 세포를 성장(outgrowth)시킨다. 이어, 상기 성장된 세포를 계대 배양함으로써, 줄기세포를 수득한다. 상기 배양 과정에서 이용되는 배지는 동물세포의 배양에 통상적으로 이용되는 어떠한 배지도 가능하며, 예를 들어, 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)) 등이 이용될 수 있다.The umbilical cord stem cells used in the present invention can be obtained in the manner described in the following examples. For example, after removing the umbilical artery and vein, the Warton muscle tissue is cut and the cut Warton mesh tissue is directly cultured to outgrow the cells. Then, the grown cells are subcultured to obtain stem cells. The medium used in the culturing may be any medium conventionally used for culturing animal cells. For example, Eagles's MEM (Eagle's minimum essential medium, Eagle, H. Science 130: 432 (1959)), MEM (Stanner, CP et al, Nat New Biol 230:... 52 (1971)), Iscove's MEM (Iscove, N. et al, J. Exp Med 147:... 923 (1978)), 199 medium ( 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, RG Exp Cell Res 29:.. 515 (1963)), DMEM (Dulbecco's modification of Eagle's medium, Dulbecco, R. et al, Virology 8:. 396 (1959)), a mixture of DMEM and F12 (Barnes, D. et al, Anal Biochem 102:... 255 (1980)), Waymouth's MB752 / 1 (Waymouth, . C. J. Natl Cancer Inst 22: . 1003 (1959)), McCoy's 5A (McCoy, TA, et al, Proc Soc Exp Biol Med 100:...... 115 (1959)) and MCDB series (Ham , RG et al., In Vitro 14: 11 (1978)), etc. .

본 발명에서 이용되는 탯줄 유래 줄기세포의 배양액은 상기 줄기세포를 혈청이 포함된 배지에서 배양하여 세포가 80-90% 밀도가 되었을 때, 무혈청 배지로 배지를 교환한 다음 42-52시간 배양한 다음, 배양액을 원심분리하여 상등액으로서 수득한다. 보다 바람직하게는 무혈청 배지로 배지를 교환한 다음 48시간 배양한 후 수득한 배양액을 이용한다. The culture medium of the umbilical cord stem cells used in the present invention can be obtained by culturing the stem cells in a medium containing serum and changing the medium to serum-free medium when the cells become 80-90% density, then culturing for 42-52 hours Next, the culture was centrifuged to obtain a supernatant. More preferably, the medium is replaced with a serum-free medium, followed by culture for 48 hours, and then the obtained culture medium is used.

하기 실시예에서 입증된 바와 같이, 혈청이 없는 조건에서 탯줄 유래 줄기세포의 생존율은 48시간 까지는 정상 조건과 같이 유지되나 48시간 이후부터는 세포 생존율이 떨어지고, 세포의 부착력도 급격하게 떨어지는 것을 확인하였으며 시간 별로 얻은 동일한 양의 줄기세포 배양액의 농도를 측정한 결과에서도 48시간이 가장 많은 유용물질을 확보할 수 있는 시기임을 확인하고, 48시간 배양 후 배양액을 수득하는 것으로 결정하였다. As evidenced in the following examples, the survival rate of umbilical cord stem cells in serum-free conditions was maintained at the normal condition until 48 hours, but after 48 hours, the cell survival rate was lowered and the cell adhesion was also decreased rapidly As a result of measuring the same amount of the stem cell culture solution obtained at the same time, it was confirmed that 48 hours was the time to obtain the most useful substance, and it was determined that the culture solution was obtained after culturing for 48 hours.

본 발명의 탯줄 유래 줄기세포 배양액은 당업계에 공지된 다양한 농축 방법을 이용하여 농축할 수 있다. The umbilical cord stem cell culture of the present invention can be concentrated using various methods of concentration known in the art.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 탯줄 유래 줄기세포 배양액을 3 kDa 컷-오프 시켜 농축하거나 동결 건조시켜 농축할 수 있으며, 농축 방법에 상관없이 상기 배양액은 근육세포의 증식과 이동을 촉진시킨다. According to one embodiment of the present invention, the umbilical cord stem cell culture can be concentrated by 3 kDa cut-off and concentrated by lyophilization. Regardless of the concentration method, the culture solution promotes the proliferation and migration of muscle cells.

하기 실시예에서 입증된 바와 같이, 동결 건조 후 4℃에서 보관한 파우더 제형의 배양액을 보관 기간에 따라 변화가 있는지 확인한 결과, 보관 기간에 따른 단백질 변성은 일어나지 않았다. 따라서, 본 발명의 배양액은 동결 건조 후 장기적으로 보관이 가능하다. As evidenced in the following examples, the culture of the powder formulations stored at 4 캜 after lyophilization was checked whether there was any change in storage period. As a result, no protein denaturation occurred during the storage period. Therefore, the culture solution of the present invention can be stored for a long period after lyophilization.

본 발명의 일 구현예에 따르면, 상기 탯줄 유래 줄기세포 배양액은 트롬보스폰딘(Thrombospondin, TSP), 트롬보스폰딘-1, EDA-A2(Ectodysplasin-A2), IGFBP-rp1(Insulin-like growth factor binding protein-related protein 1)/IGFBP-7, TIMP-2(tissue inhibitor of metalloproteinase-2), IL-6, GRO, MIP2, SPARC, MCP-1, Dkk-1, 액티빈 A(Activin A), TIMP-1, VEGF, GDF-15, Smad 4, HGF, 안지오제닌(Angiogenin), 안지오포이에틴-1(Angiopoietin-1), IGFBP-6, FGF-7/KGF 및 MMP-1을 포함한다. According to an embodiment of the present invention, the umbilical cord stem cell culture solution is selected from the group consisting of Thrombospondin (TSP), Trombospondin-1, Ectodysplasin-A2, IGFBP-rpl protein-related protein 1) / IGFBP-7, tissue inhibitor of metalloproteinase-2 (TIMP-2), IL-6, GRO, MIP2, SPARC, MCP-1, Dkk-1, 1, VEGF, GDF-15, Smad 4, HGF, Angiogenin, Angiopoietin-1, IGFBP-6, FGF-7 / KGF and MMP-1.

본 명세서에서 용어 “근위축”은 근육조직의 감소 또는 근육의 퇴행을 의미한다. As used herein, the term " muscle atrophy " means reduction of muscle tissue or muscle regression.

본 발명의 바람직한 구현예에 따르면, 본 발명의 근위축증 예방 또는 치료용 약제학적 조성물은 근육 내(intramuscular) 투여용 조성물이며, 상기 조성물을 근육 내에 투여하는 경우 투여된 탯줄 유래 줄기세포는 근육 내에서 근육세포의 증식 및 젖산 분해를 촉진시키고, 근섬유의 크기를 증가시키며 근수축력을 증가시킴으로써 근위축성증에 대해 예방 또는 치료 효능을 나타낸다.According to a preferred embodiment of the present invention, the pharmaceutical composition for preventing or treating muscular atrophy according to the present invention is a composition for intramuscular administration, wherein the umbilical cord stem cells administered when the composition is administered into muscle are muscular Promotes cell proliferation and lactic acid degradation, increases muscle fiber size, and increases muscle contraction to prevent or treat amyotrophic syndromes.

본 발명의 조성물은 (a) 포유류 탯줄 유래 줄기세포 배양액의 약제학적 유효량; 및 (b) 약제학적으로 허용되는 담체를 포함한다. The composition of the present invention comprises (a) a pharmaceutical effective amount of a mammalian umbilical cord stem cell culture; And (b) a pharmaceutically acceptable carrier.

본 명세서에서 용어 “약제학적 유효량”은 상술한 포유류 탯줄 유래 줄기세포 배양액의 치료 효능 또는 활성을 달성하는 데 충분한 양을 의미한다.As used herein, the term "pharmaceutically effective amount" means an amount sufficient to achieve the therapeutic efficacy or activity of the above-described mammalian umbilical cord stem cell culture.

본 발명의 조성물이 약제학적 조성물로 제조되는 경우, 본 발명의 약제학적 조성물은 약제학적으로 허용되는 담체를 포함한다. 본 발명의 약제학적 조성물에 포함되는 약제학적으로 허용되는 담체는 제제 시에 통상적으로 이용되는 것으로서, 락토스, 덱스트로스, 수크로스, 솔비톨, 만니톨, 전분, 아카시아 고무, 인산 칼슘, 알기네이트, 젤라틴, 규산 칼슘, 미세결정성 셀룰로스, 폴리비닐피롤리돈, 셀룰로스, 물, 시럽, 메틸 셀룰로스, 메틸히드록시벤조에이트, 프로필히드록시벤조에이트, 활석, 스테아르산 마그네슘, 미네랄 오일, 식염수, PBS(phosphate buffered saline) 또는 배지 등을 포함하나, 이에 한정되는 것은 아니다. When the composition of the present invention is manufactured from a pharmaceutical composition, the pharmaceutical composition of the present invention includes a pharmaceutically acceptable carrier. The pharmaceutically acceptable carriers to be contained in the pharmaceutical composition of the present invention are those conventionally used in the formulation and include lactose, dextrose, sucrose, sorbitol, mannitol, starch, acacia rubber, calcium phosphate, alginate, gelatin, But are not limited to, calcium silicate, microcrystalline cellulose, polyvinylpyrrolidone, cellulose, water, syrup, methylcellulose, methylhydroxybenzoate, propylhydroxybenzoate, talc, magnesium stearate, mineral oil, saline, or a medium, but are not limited thereto.

본 발명의 약제학적 조성물은 상기 성분들 이외에 윤활제, 습윤제, 감미제, 향미제, 유화제, 현탁제, 보존제 등을 추가로 포함할 수 있다. 적합한 약제학적으로 허용되는 담체 및 제제는 Remington's Pharmaceutical Sciences (19th ed., 1995)에 상세히 기재되어 있다.The pharmaceutical composition of the present invention may further contain a lubricant, a wetting agent, a sweetening agent, a flavoring agent, an emulsifying agent, a suspending agent, a preservative, etc. in addition to the above components. Suitable pharmaceutically acceptable carriers and formulations are described in detail in Remington ' s Pharmaceutical Sciences (19th ed., 1995).

본 발명의 약제학적 조성물은 경구 또는 비경구 투여할 수 있으며, 바람직하게는 비경구 투여 방식, 보다 바람직하게는 근육 내(intramuscular) 투여 또는 혈관 내 투여이다.The pharmaceutical composition of the present invention can be administered orally or parenterally, and is preferably a parenteral administration method, more preferably intramuscular administration or intravascular administration.

본 발명의 약제학적 조성물의 적합한 투여량은 제제화 방법, 투여 방식, 환자의 연령, 체중, 성, 병적 상태, 음식, 투여 시간, 투여 경로, 배설 속도 및 반응 감응성과 같은 요인들에 의해 다양하게 처방될 수 있다. The appropriate dosage of the pharmaceutical composition of the present invention may vary depending on factors such as the formulation method, administration method, age, body weight, sex, pathological condition, food, administration time, administration route, excretion rate, .

본 발명의 약제학적 조성물은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있는 방법에 따라, 약제학적으로 허용되는 담체 및/또는 부형제를 이용하여 제제화함으로써 단위 용량 형태로 제조되거나 또는 다용량 용기 내에 내입시켜 제조될 수 있다. 이때 제형은 오일 또는 수성 매질중의 용액, 현탁액, 시럽제 또는 유화액 형태이거나 엑스제, 산제, 분말제, 과립제, 정제 또는 캅셀제 형태일 수도 있으며, 분산제 또는 안정화제를 추가적으로 포함할 수 있다.The pharmaceutical composition of the present invention may be formulated into a unit dose form by formulating it using a pharmaceutically acceptable carrier and / or excipient according to a method which can be easily carried out by a person having ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Or by intrusion into a multi-dose container. The formulations may be in the form of solutions, suspensions, syrups or emulsions in oils or aqueous media, or in the form of excipients, powders, powders, granules, tablets or capsules, and may additionally contain dispersing or stabilizing agents.

본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:The features and advantages of the present invention are summarized as follows:

(ⅰ) 본 발명은 포유동물 탯줄 유래 줄기세포의 배양액을 유효성분으로 포함하는 근위축증의 예방 또는 치료용 약제학적 조성물을 제공한다.(I) The present invention provides a pharmaceutical composition for the prophylaxis or treatment of muscular dystrophy comprising a culture medium of mammalian umbilical cord stem cells as an active ingredient.

(ⅱ) 본 발명의 탯줄 유래 줄기세포 배양액을 근육 내에 투여하는 경우, 투여된 줄기세포는 투여된 부위의 근육세포를 증식시키고, 근육양을 증가시키며, 근육의 피로를 빠르게 회복시킴으로써 근위축증의 예방 또는 치료에 유효하다.(Ii) When the umbilical cord stem cell culture solution of the present invention is administered intramuscularly, the administered stem cells proliferate the muscle cells of the administered site, increase the amount of muscle, and quickly recover muscular fatigue, It is effective for treatment.

(ⅲ) 본 발명은 줄기세포 배양액을 이용하기 때문에 줄기세포를 이용한 치료법의 기술적, 현실적 제한성을 극복할 수 있고 상대적으로 확보가 용이하다는 장점이 있어 근위축증의 예방 및 치료에 매우 효과적으로 이용될 수 있다. (Iii) Since the present invention utilizes a stem cell culture solution, it can overcome technological and practical limitations of stem cell therapy and is relatively easy to secure. Thus, it can be effectively used for prevention and treatment of muscular dystrophy.

도 1은 근위축 유도를 위한 하지현수 모델 제작(지면과 30°를 유지) 모습을 나타낸 사진이다.
도 2는 근위축 동물 모델 설계에 대한 모식도이다.
도 3은 혈청이 없는 조건 하에서 세포 생존율 측정한 결과이다.
도 4는 혈청이 없는 조건에서의 시간 별 동일한 양의 줄기세포 배양액의 농도를 측정한 결과이다.
도 5는 줄기세포 유용물질의 농축 방법에 따른 세포 증식에 미치는 영향을 측정한 결과이다.
도 6은 줄기세포 유용물질의 농축 방법에 따른 세포 이동에 미치는 영향 (Wound healing assay)을 측정한 결과이다.
도 7은 줄기세포 유용물질의 농축 방법에 따른 세포 이동에 미치는 영향 (Migration assay)을 측정한 결과이다.
도 8은 동결건조 줄기세포 유용물질의 4℃에 보관 후, 경과 시간에 따른 단백질의 변성을 확인한 결과이다.
도 9는 덱사메타손을 농도 별로 처리한 후 근단백질 데스민의 발현을 측정한 결과이다.
도 10은 덱사메타손과 줄기세포 유용물질을 처리하여 근단백질 데스민 발현의 변화를 비교한 결과이다.
도 11은 근위축 관련 신호전달체계를 나타낸 모식도이다.
도 12는 덱사메타손 농도 별 처리 후 근위축 신호전달 관련 마커를 확인한 결과이다.
도 13은 줄기세포 유용물질을 이용하여 덱사메타손으로 유도한 근위축 신호전달에 미치는 보호 효과를 측정한 결과이다.
도 14는 이식횟수에 따른 실험동물의 표준화된 가자미근 무게를 비교한 결과이다.
도 15는 실험동물의 표준화된 가자미근 무게를 비교한 결과이다.
도 16은 실험동물의 젖산 축적 농도를 비교한 결과이다.
도 17은 실험동물의 데스민의 발현 정도를 비교한 결과이다.
도 18은 실험동물의 골격근 액틴의 발현 정도를 비교한 결과이다.
도 19는 줄기세포 유용물질이 근위축 메커니즘에 미치는 효과를 웨스턴블롯을 통해 확인한 결과이다.
도 20은 인간 탯줄 유래 중간엽 줄기세포 유용물질(배양액)의 사이토카인 어레이 분석 결과이다.
도 21은 엑소좀 마커 발현을 분석한 결과이다.
도 22는 엑소좀 유무에 따른 근위축 신호전달(PI3K/Akt-FoxO pathway) 관련 마커들의 발현 정도를 분석한 결과이다.
Fig. 1 is a photograph showing a model of a hip-hanging model for maintaining atrophy induced (maintaining 30 ° to the ground).
Figure 2 is a schematic diagram of an animal model of an atrophy.
Figure 3 shows the results of cell viability measurement under serum-free conditions.
FIG. 4 shows the results of measurement of the same amount of stem cell culture liquid in the absence of serum.
FIG. 5 shows the results of measuring the effect on the cell proliferation according to the concentration method of stem cell useful material.
FIG. 6 shows the result of measuring the effect of the Wound healing assay on cell migration according to the method of concentrating stem cell useful material.
FIG. 7 shows the result of measuring the migration effect of the stem cell useful substance on the cell migration according to the concentration method.
FIG. 8 shows the results of confirming denaturation of protein with the elapsed time after storage at 4 ° C of the material useful for freeze-dried stem cells.
FIG. 9 shows the results of measuring the expression of muscle protein desmin after treatment with dexamethasone by concentration.
FIG. 10 shows the results of comparing changes in muscle protein desmin expression by treating dexamethasone and a stem cell useful substance.
11 is a schematic diagram showing a signal transmission system related to an atrophy.
FIG. 12 shows the result of confirming the markers related to the atrophy signal transmission after treatment with the concentration of dexamethasone.
FIG. 13 is a result of measuring the protective effect on dexamethasone-induced atrophy signaling using a stem cell useful substance.
FIG. 14 shows the results of comparing the standardized weights of the soleus muscles according to the number of transplants.
Fig. 15 shows the results of comparing the standardized weights of the soleus muscles of experimental animals.
Fig. 16 shows the results obtained by comparing lactic acid accumulation concentrations of experimental animals.
17 shows the results of comparing the degree of expression of desmin in experimental animals.
18 shows the results of comparing the degree of expression of skeletal muscle actin in experimental animals.
FIG. 19 shows the effect of the stem cell useful material on the muscle atrophy mechanism through Western blotting.
Fig. 20 is a cytokine array analysis result of a human umbilical cord-derived mesenchymal stem cell useful substance (culture solution).
21 shows the results of analysis of exosomal marker expression.
FIG. 22 shows the results of analysis of the degree of expression of the markers related to the presence of the extracellular signal transduction (PI3K / Akt-FoxO pathway) with or without exosomes.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. It is to be understood by those skilled in the art that these embodiments are only for describing the present invention in more detail and that the scope of the present invention is not limited by these embodiments in accordance with the gist of the present invention .

실시예Example

실험방법Experimental Method

1. 탯줄 유래 줄기세포 배양 및 유용물질(배양액) 확보 1. Cultivation of umbilical cord-derived stem cells and securing useful substances (culture medium)

탯줄 유래 줄기세포 유용물질(배양액)을 확보하기 위해 선행특허를 통해 탯줄로부터 일련의 과정을 통해 확보된 탯줄 유래 줄기세포를 10% 우태아혈청(FBS, Hyclone Laboratories Inc., Logan, UT, USA)과 100 mg/mL 스트렙토마이신과 100 IU/mL 페니실린(1% P/S, Hyclone)이 함유된 MEM 알파 개량배지(α-MEM, Hyclone) 25 mL와 함께 175 cm2 배양 플라스크(SPL Life Sciences Co., Pocheon, Korea) 37℃, 5% CO2 조건에서 배양하였다. 탯줄 조직 유래 줄기세포를 분주한 후 3일 동안 배양하였고, 세포가 80-90%의 밀도가 되었을 때, 혈청이 없는 MEM 알파 개량배지로 교환하였다(serum-free condition). 배양 48시간 뒤 배양액을 50 mL 코니컬 튜브(SPL)에 회수하고, 부착이 떨어진 세포의 잔해(debris)를 제거하기 위해, 1500 rpm에서 5분간 원심분리하였다. 그 후, 상층액을 옮겨준 뒤, 안정적인 제형으로 보관, 유지하기 위해 두 가지 방법으로 농축하여 실험에 이용하였다. 첫 번째 방법은 동결건조(FDU-8612, Operon, Gimpo, Korea)하여 진공 상태에 저장하고 실험하기 전까지 4℃에 보관하였고, 두 번째 방법은 15 mL의 3K 센트리콘(Milipore, Bedford, M.A, USA)에 넣고 4,000 x g로 30분간 원심분리한 뒤, 3K 이상만 얻어 실험하기 전까지 4℃에 보관하였다. 이렇게 제조된 줄기세포 배양액은 효능을 보고자 하는 실험 조건에 맞추어 농도 별로 처리할 수 있도록 하였다. In order to secure the umbilical cord stem cell useful material, the umbilical cord stem cells obtained from the umbilical cord through a previous patent were cultured in a 10% fetal bovine serum (FBS, Hyclone Laboratories Inc., Logan, UT, USA) And 25 mL of MEM alpha-modified medium (α-MEM, Hyclone) containing 100 mg / mL streptomycin and 100 IU / mL penicillin (1% P / S, Hyclone) were placed in a 175 cm 2 culture flask ., Pocheon, Korea) and cultured at 37 ° C and 5% CO 2 . Umbilical cord tissue-derived stem cells were seeded and cultured for 3 days. When the cells reached a density of 80-90%, serum-free condition was replaced with serum-free MEM alpha-supplemented medium. Forty-eight hours after culture, the culture was collected in a 50 mL conical tube (SPL) and centrifuged at 1500 rpm for 5 minutes to remove debris from adherent cells. Thereafter, the supernatant was transferred, and then concentrated and used for the experiment in order to store and maintain the stable formulation. The first method was stored at 4 ° C until it was stored in a vacuum and stored at 4 ° C in a freeze-dried (FDU-8612, Operon, Gimpo, Korea) ), Centrifuged at 4,000 xg for 30 min, and then stored at 4 ° C until the experiment was performed. The stem cell cultures thus prepared were prepared according to the experimental conditions to be tested for efficacy.

2. 세포생존율 측정2. Measurement of cell survival rate

혈청이 없는 조건에서 세포의 성장에 독성이 없는 최적의 수합 시기를 결정하기 위해 줄기세포 유용물질(배양액)을 각각의 시간대 별로 회수하여 세포 생존율(Cell viability)을 측정하였다. 96-웰 플레이트(SPL)에 분주하고 시약을 처리하여 37℃, 5% CO2조건에서 각각 24 시간, 48 시간 동안 배양한 뒤 WST-1 어세이를 시행하였다. 각 웰에 들어있는 배지의 양과 Cyto X 워터 솔루블 테트라졸륨 솔트(WST, LPS solution, Daejeon, Korea)를 1:10의 비율로 희석하여 처리한 뒤 37℃에서 1시간 동안 반응시켰다. 반응이 끝난 후 ELISA 마이크로플레이트 리더(Epoch, Bio-Tek., Winooski, CA, USA)를 이용하여 450 nm에서 흡광도 값을 측정하고 이를 이용하여 세포 생존율을 평가하였다.Cell viability was measured by collecting stem cell useful material (culture medium) at each time point in order to determine the optimum collection timing without toxicity in the growth of cells under serum-free conditions. The cells were cultured in 96-well plates (SPL), treated with the reagents, and cultured at 37 ° C and 5% CO 2 for 24 hours and 48 hours, respectively, and WST-1 assay was performed. The amount of the medium contained in each well and Cyto X water solubilized tetrazolium salt (WST, LPS solution, Daejeon, Korea) were diluted at a ratio of 1:10, and the mixture was reacted at 37 ° C for 1 hour. After completion of the reaction, the absorbance was measured at 450 nm using an ELISA microplate reader (Epoch, Bio-Tek., Winooski, CA, USA) and the cell viability was evaluated using the absorbance.

3. L6 3. L6 근육세포Muscle cell 배양 및  Culture and 근위축Muscle atrophy 유도모델 구축 Guided model construction

근위축 유도 세포모델을 만들기 위해 랫트의 골격근 세포주인 L6 세포주(CRL1458, ATCC, Manassas, VA, USA)를 사용하였다. 이는 DMEM-하이 글루코오스(Hyclone)에 10% 우태아혈청과 1% P/S가 함유된 배지를 기본으로 사용하였다. L6 근육 세포가 플라스크 바닥에 붙어 증식한 것을 확인 한 후, 새로운 배지를 2일 간격으로 교체하였다. 세포의 밀도가 약 90% 정도 되었을 때, 트립신-EDTA(Hyclone)를 이용하여 세포를 부유 상태로 만든 후에 1,500 rpm에서 5분간 원심분리를 통하여 세포만을 회수하여 계대배양하였다. 또한 근위축을 유도하기 위해 1 μM의 덱사메타손(Dexamethasone; Sigma Aldrich, St. Louis, MO, USA)을 처리하여 그에 따른 근위축 관련 전사인자(MuRF-1 및 Atrogin-1)의 발현을 확인하여 모델을 구축하였다. 또한 줄기세포 유용물질(배양액)을 덱사메타손과 함께 L6 근육세포에 첨가하여 그 효능을 증명하고자 하였다.The rat skeletal muscle cell line, L6 cell line (CRL 1458, ATCC, Manassas, VA, USA) was used to generate an atrophy induction cell model. This was based on medium supplemented with 10% fetal bovine serum and 1% P / S in DMEM-high glucose (Hyclone). After confirming that L6 muscle cells were attached to the bottom of the flask, the new medium was replaced every two days. When the density of the cells reached about 90%, the cells were suspended using trypsin-EDTA (Hyclone), followed by centrifugation at 1,500 rpm for 5 minutes to recover only the cells. (MuRF-1 and Atrogin-1) were expressed by treatment with 1 μM of dexamethasone (Sigma Aldrich, St. Louis, Mo., USA) . In addition, stem cell useful material (culture solution) was added to L6 muscle cells together with dexamethasone to prove its efficacy.

4. 세포 이동 관찰4. Cell migration observation

1 x 105개의 L6 근육세포를 6-웰 플레이트(SPL)에 심고 200 ml 팁을 이용하여 상처(wound)를 만들어주었다. 각각의 배양 조건하에 배양을 시키고 시간 별로 세포의 형태 및 이동을 현미경으로 관찰하였다.1 x 10 5 L6 muscle cells were planted in 6-well plates (SPL) and wounded using a 200 ml tip. The cells were cultured under the respective culture conditions and the morphology and migration of the cells were observed with a microscope.

5. 근위축 유발 동물모델 확립 및 가자미근의 무게 변화 측정5. Establishment of an animal model to induce atrophy and measure the weight change of the soleus muscle

실험동물로 5주령의 암컷 Sprague-Dawley(SD) 랫트를 사용하여, 적응기간 후 실험을 진행하였다. 근위축은 하지현수 방법을 이용하여 유도하였으며(Group 2 와 3), 드레싱 테이프를 이용해 꼬리를 케이지 상단에 고정하여 몸통의 각도가 바닥과 30°를 유지함으로써, 뒷다리가 부유된 상태를 유지하도록 하였다(도 1). 또한 실험 조건에 따라 3가지의 군으로 나누었으며, 1주군 무처치 대조군(Group 1), 1주군 근위축 유도군(Group 2), 1주군 근위축 유도 후 줄기세포 배양액 이식하고 뒷다리 부유한 실험군(Group 3)으로 구분한다(도 2). 2주간 근위축을 유도한 뒤, 대조군의 가자미근(soleus muscle)에 0.9% saline 100 ㎕를 근육주사로 주입하고, 시험군에는 2 mg/100 ㎕의 줄기세포 유용물질(배양액)을 가자미근에 주입하였다. 주입 후 1주 동안 하지현수 상태를 계속 유지하였다. 시험물질 투여 1주 후 가자미근을 적출하여 무게를 측정하고 체중과 비례하여 표준화한 후 비교하였다. Five-week-old female Sprague-Dawley (SD) rats were used as experimental animals and the experiment was performed after the adaptation period. Muscle atrophy was induced using a suspension method (Groups 2 and 3), and the tail was fixed to the top of the cage using a dressing tape to keep the body angle at 30 ° to the floor so that the hind legs were kept floating (Fig. 1). The groups were divided into three groups according to the experimental conditions. Group 1, group 1, group 2, group 1, group 1, group 1, group 1, Group 3) (Fig. 2). After induction of 2-week muscle atrophy, 100 μl of 0.9% saline was injected intramuscularly into the soleus muscle of the control group, and 2 mg / 100 μl of stem cell useful substance (culture solution) was injected into the soleus muscle . After the injection, the suspension was maintained for 1 week. One week after administration of the test substance, the soleus muscle was extracted, weighed, and standardized in proportion to the body weight.

5. 줄기세포 유용물질(배양액) 이식에 따른 근육 특이적 유전자 발현 확인5. Identification of muscle-specific gene expression following transplantation of stem cell useful material (culture medium)

적출한 가자미근을 이지-스핀 토탈 RNA 추출 키트(iNtRON Biotechnology Inc., Seoul, Korea)를 이용하여 RNA를 추출하였다. 가자미근에 용해 버퍼 1 ㎖을 첨가한 후 균질기로 균질화 하였다. 클로로포름 200 ㎕를 넣고 섞어주었다. 4℃에서 13,000 rpm으로 10분간 원심분리하고 상등액만 새 튜브로 옮긴 후, 바인딩 버퍼 400 ㎕를 넣고 2-3회 잘 흔들어준다. 섞인 용액을 컬럼에 넣고 13,000 rpm으로 30초간 원심 분리하여 컬럼에서 내려온 용액을 제거하고, 세척 버퍼 A 700 ㎕를 컬럼에 넣어준 후 다시 13,000rpm으로 30초간 원심분리하고 아래로 내려온 용액을 제거하였다. 세척 버퍼 B 700 ㎕를 컬럼에 넣어준 후 13,000rpm으로 30초간 원심분리하고 용액을 제거하고, 다시 한 번 13,000 rpm으로 2분간 원심 분리하여 컬럼의 멤브레인을 건조시킨다. 컬럼 아래 새 튜브를 장착하고 용출 버퍼 50 ㎕를 컬럼에 넣은 후, 13,000 rpm으로 1분간 원심분리하면 튜브에 RNA가 추출된다. 추출된 RNA는 정량한 후, 500 ng의 RNA를 70℃에서 5분간 변성시킨 후 1/5 부피의 5x RT 마스터 믹스를 첨가한 후 37℃에서 1시간 동안 반응시켜 cDNA를 합성하였다. 합성된 cDNA를 증류수에 희석하고 데스민(desmin), 골격근 액틴(skeletal muscle actin)의 프라이머와 SYBR 그린 마스터 믹스를 혼합하고 Real-Time PCR 장비를 이용하여 증폭시킨 RNA양을 측정한 후, 대조군과 비교하여 그래프를 작성하였다.The extracted soleus muscle was extracted with iZ-spin total RNA extraction kit (iNtRON Biotechnology Inc., Seoul, Korea). 1 ml of dissolution buffer was added to the goat muscle and homogenized with a homogenizer. 200 μl of chloroform was added and mixed. Centrifuge at 13,000 rpm for 10 minutes at 4 ° C, transfer the supernatant to a new tube, add 400 μl of binding buffer, and shake it 2-3 times. The mixed solution was added to the column, centrifuged at 13,000 rpm for 30 seconds to remove the solution from the column, 700 μl of the washing buffer A was added to the column, and centrifuged at 13,000 rpm for 30 seconds to remove the solution. Wash Buffer B 700 μl into the column, centrifuge at 13,000 rpm for 30 seconds, remove the solution, and centrifuge again at 13,000 rpm for 2 minutes to dry the membrane of the column. Place a new tube under the column, add 50 μl of elution buffer to the column, and centrifuge at 13,000 rpm for 1 minute to extract the RNA into the tube. After quantification, 500 ng of RNA was denatured at 70 ° C for 5 minutes, and a 5x RT master mix was added thereto. The RNA was reacted at 37 ° C for 1 hour to synthesize cDNA. The synthesized cDNA was diluted in distilled water, and the desmin and skeletal muscle actin primers were mixed with the SYBR Green master mix, and the amount of RNA amplified by real-time PCR was measured. And the graph was compared.

6. 줄기세포 유용물질(배양액) 이식에 따른 젖산 축적 농도 확인6. Identification of accumulation of lactic acid by transplantation of stem cell useful material (culture solution)

적출한 가자미근에 젖산 어세이 버퍼(Eton Bioscience, San Diego, CA, USA) 500 ㎕를 넣고 균질기로 균질화 한 후, 브래드포드 어세이(Bio-Rad Laboratories, Hercules, CA, USA)를 사용하여 정량하여 단백질 양을 1 ㎎/㎖로 희석하고 -80℃에서 단백질을 제거하였다. 샘플과 비교할 표준 곡선을 작성하기 위하여 젖산 표준 용액 10 ㎕에 젖산 어세이 버퍼 990 ㎕를 넣어 1 nmol/㎕로 희석하고 96-웰 플레이트에 0, 2, 4, 6, 8, 10 ㎕씩 분주하고 샘플도 10 ㎕씩 분주한 후 총 부피가 50 ㎕가 되도록 젖산 어세이 버퍼로 채워주었다. 젖산 어세이 버퍼 46 ㎕, 프로브 2 ㎕, 효소 믹스 2 ㎕ 조성대로 섞어 각 웰당 50 ㎕씩 리액션 믹스를 분주하고 잘 섞어주었다. 빛을 차단하고 실온에서 30분간 반응시킨 후, O.D. 570 ㎚에서 흡광도를 측정하고 표준 곡선에 대입하여 농도를 계산하고 비교하였다.500 μl of lactic acid assay buffer (Eton Bioscience, San Diego, Calif., USA) was added to the extracted soleus muscle, homogenized with a homogenizer, and quantified using a Bradford assay (Bio-Rad Laboratories, Hercules, Calif., USA) The amount of protein was diluted to 1 mg / ml and proteins were removed at -80 캜. In order to prepare a standard curve to be compared with the sample, 990 μl of lactate assay buffer was added to 10 μl of lactate standard solution, and diluted to 1 nmol / μl, and 0, 2, 4, 6, 8 and 10 μl were added to 96- The samples were also divided into 10 μl portions and filled with a lactic acid assay buffer to give a total volume of 50 μl. 46 μl of lactate assay buffer, 2 μl of probe and 2 μl of enzyme mix were mixed, and 50 μl of each reaction mixture was dispensed and mixed well. Light was blocked and allowed to react at room temperature for 30 minutes. Absorbance was measured at 570 nm and substituted for the standard curve to calculate and compare the concentration.

7. 줄기세포 유용물질(배양액) 이식에 따른 근위축 기전 마커 발현 확인7. Expression of markers of muscle atrophy following transplantation of stem cell useful material (culture solution)

1 μ덱사메타손과 조건배지 1, 5, 10, 100 μ을 6-웰 플레이트에 배양한 L6 근육 세포에 처리한 후 37℃, 5% CO2 조건에서 24시간 동안 배양하였다. 단백질 추출을 위해 RIPA 용해 버퍼(50mM Tris/HCl pH 8, 150mM NaCl, 0.5% Natriumdesoxycholat, 1% Triton X-100, 0.1% SDS and fresh added protease inhibitor cocktail)를 각 웰에 100 μL씩 분주한 후 반응시켰다. 그리고 4℃, 13,000 rpm에서 15분간 원심분리를 통해 상등액을 취한 후, 추출한 단백질은 ELISA 마이크로플레이트 리더 595 nm에서 흡광도를 측정하여 각 표본의 단백질 농도를 결정하였다. 각 표본은 SDS-PAGE 샘플 버퍼(Bio-Rad, Seoul, Korea)와 함께 100℃에서 3분간 가열시킨 후, SDS-플리아크릴아마이드 겔(Bio-Rad)에서 전기영동한 다음, SDS-PAGE를 통해 분리된 단백질을 멤브레인으로 이동시키고자 니트로셀룰로오스 트랜스퍼 멤브레인(Protran®BA83, Whatman, Dassel, Germany)을 사용하였다. 그 후, 3% 소혈청알부민(BSA, Bio Basic Inc., Ontario, Canada)로 1시간 블로킹시킨 후, 1차 항체 데스민(1:1000 dilution), p-Akt(1:1000 dilution), Akt(1:2000 dilution) p-Foxo1/3α(1:1000 dilution), FoxO1(1:1000 dilution), FoxO3α(1:1000 dilution), MuRF-1(1:1000 dilution), MAFbx(1:1000 dilution), β-액틴(1:5000 dilution)을 붙이고 4℃에서 하룻밤 동안 정치하였다. TBST(Tris-buffered saline and Tween 20)로 항원-항체 결합 외에 비 특이적인 결합을 막기 위해 15분씩 3회 세척 후, HRP(horseradish peroxidase)가 표지된 2차 항체 염소 항-마우스(Santa Cruz, sc-2005), 염소 항-토끼(Santa Cruz, sc-2004)를 각각의 농도로 희석하여 1시간 반응시켰다. TBST에 10분씩 3회 세척 후, ECL(Enhanced chemiluminescence) 키트(Bio-Rad)를 이용하여 발색 반응을 유도하고 LAS-4000(Fuji photo film Co., Tokyo, Japan)을 사용하여 확인하였다.1 μM dexamethasone and conditioned media 1, 5, 10, and 100 μL were cultured in L6 muscle cells cultured in 6-well plates and cultured at 37 ° C and 5% CO 2 for 24 hours. For protein extraction, 100 μL of RIPA lysis buffer (50 mM Tris / HCl pH 8, 150 mM NaCl, 0.5% Natriumdesoxycholat, 1% Triton X-100, 0.1% SDS and freshly added protease inhibitor cocktail) . The supernatant was centrifuged at 13,000 rpm for 15 minutes at 4 ° C, and the protein concentration of each sample was determined by measuring absorbance at 595 nm using an ELISA microplate reader. Each sample was heated at 100 ° C. for 3 minutes with SDS-PAGE sample buffer (Bio-Rad, Seoul, Korea), electrophoresed on SDS-polyacrylamide gel (Bio-Rad) A nitrocellulose transfer membrane (Protran®BA83, Whatman, Dassel, Germany) was used to transfer the separated proteins to the membrane. After 1 hour blocking with 3% bovine serum albumin (BSA, Bio Basic Inc., Ontario, Canada), primary antibody desmin (1: 1000 dilution), p-Akt (1: 1000 dilution), FoxO1 (1: 1000 dilution), FoxO3 (1: 1000 dilution), MuRF-1 (1: 1000 dilution), MAFbx ), β-actin (1: 5000 dilution) and allowed to stand overnight at 4 ° C. (Horseradish peroxidase) -labeled secondary antibody goat anti-mouse (Santa Cruz, sc) was added to each well, followed by washing three times for 15 minutes to prevent nonspecific binding in addition to antigen-antibody binding with TBST (Tris-buffered saline and Tween 20) -2005) and goat anti-rabbit (Santa Cruz, sc-2004) were diluted to the respective concentrations and reacted for 1 hour. After washing three times for 10 minutes each with TBST, the color reaction was induced using an ECL (Bio-Rad) kit and confirmed using LAS-4000 (Fuji Photo Film Co., Tokyo, Japan).

추가적으로 동물모델에서 적출한 가자미근에 용해 버퍼 500 ㎕를 넣고 균질기로 균질화 한 후, 브래드포드 어세이를 사용하여 정량화하여 위의 실험을 동일하게 진행하였다. In addition, 500 μl of the dissolution buffer was added to the gut extracted from the animal model, homogenized with a homogenizer, quantitated using a Bradford assay, and the above experiment was carried out in the same manner.

8. 줄기세포 8. Stem cells 유용물질(배양액)으로부터From the useful substance (culture medium) 엑소좀Exosome 추출 및  Extraction and 엑소좀Exosome 마커Marker 발현 확인을 포함한  Including confirmation of expression 근위축Muscle atrophy 신호전달 기전에 미치는 효과 확인 Identification of effects on signal transduction mechanism

탯줄 유래 줄기세포가 분비하는 엑소좀을 기능을 조사하여, 바이오마커로서의 가능성을 확인해보기 위해, 확보된 탯줄 유래 줄기세포 유용물질(배양액)으로부터 엑소좀을 분리하였다. 새롭게 얻어진 탯줄 유래 줄기세포 유용물질(배양액)은 4℃, 3000 x g에서 15분간 원심분리를 통해 잔존하는 불순물을 제거하고 상층액을 취한 후, ExoQuick-TC Exosome precipitation solution (System Biosciences; Mountain View, California, USA)을 5:1 (배양액:침전혼합액)의 비율로 넣고, 튜브를 아래 위로 뒤집어 혼합하여 준다. 그런 뒤, 4℃에서 회전 조건이 없는 상태로 12시간 이상 보관한다. 12시간 뒤, 혼합액은 4℃, 1500 x g에서 30분간 원심분리를 통해, 엑소좀이 포함된 베이지색 또는 흰색의 펠렛을 확인할 수 있다. 상층액을 제거한 후, 추가로 4℃, 1500 x g에서 30분간 원심분리를 통해 남은 상층액을 제거한다. 엑소좀의 발현 확인은 웨스턴 블롯 방법을 이용하여, 엑소좀 마커로서 CD9, CD81 항체(Santa Cruz; 1:1000 dilution)의 발현을 통해 확인하였다. To examine the function of exosomes secreted by umbilical cord stem cells, exosomes were isolated from the obtained umbilical cord stem cell useful material (culture solution) in order to check the possibility as a biomarker. The newly obtained umbilical cord-derived stem cell useful material (culture solution) was centrifuged at 3000 x g for 15 minutes to remove residual impurities, and the supernatant was taken. ExoQuick-TC Exosome precipitation solution (System Biosciences; Mountain View, California, USA) at a ratio of 5: 1 (culture solution: precipitation mixture), and the tube is turned upside down and mixed. After that, store at 4 ℃ for 12 hours without rotating condition. After 12 hours, the mixture was centrifuged at 4O < 0 > C at 1500 x g for 30 minutes to identify beige or white pellets containing exosomes. After removing the supernatant, further centrifuge at 4 ° C and 1500 x g for 30 minutes to remove the supernatant. Expression confirmation of exosomes was confirmed by expression of CD9, CD81 antibody (Santa Cruz; 1: 1000 dilution) as an exosomal marker using the Western blot method.

추가적으로, 이와 같이 얻은 엑소좀을 이용하여 L6 세포에 함께 처리하여, 근위축 신호전달 기전에 미치는 효과를 확인해보고자 하였다. 이미 방법 8에서 언급한 바와 같이 근위축 신호 전달과 관련된 마커들의 발현을 조사하고, 엑소좀의 기능을 확인하였다.In addition, we tried to confirm the effect of the exosomes obtained on L6 cells in the treatment of muscle atrophy signal. As already mentioned in Method 8, the expression of the markers related to the atrophy signal transduction was examined and the function of the exosome was confirmed.

실험 결과Experiment result

1. 탯줄유래 줄기세포 배양액 확보 조건 확립1. Establishment of conditions for ensuring umbilical cord stem cell culture fluid

탯줄 유래 줄기세포의 배양액의 확보/처리 조건을 확립함으로써, 효율을 극대화 시키고자 하였다.And establishing conditions for securing / treating the culture medium of umbilical cord stem cells, thereby maximizing the efficiency.

배양액 수합 시기 결정Determination of culture time

혈청이 없는 조건하에서의 탯줄유래 줄기세포의 배양을 통해, 세포 생존율을 비교하여 배양액 수합 시기를 결정하고자 하였다(도 3). The stem cell-derived stem cells were cultured under serum-free conditions, and cell viability was compared to determine the culturing time (FIG. 3).

혈청이 없는 조건에서 탯줄 유래 줄기세포의 생존율은 48시간 까지는 정상 조건과 같이 유지되면서, 세포의 형태와 부착력도 유지됨을 확인하였다. 그러나 48시간 이후부터는 세포 생존율이 떨어지고, 세포의 부착력도 급격하게 떨어지면서 세포가 죽는 현상을 확인하였다. 시간 별로 얻은 동일한 양의 줄기세포 배양액의 농도를 측정한 결과, 48시간에 가장 많은 양을 확보할 수 있는 시기로 결정하였다(도 4). The survival rate of umbilical cord stem cells under serum - free conditions was maintained as normal for 48 hours, and cell morphology and adhesion were maintained. However, after 48 hours, the survival rate of the cells decreased, and the adhesion of the cells dropped sharply, confirming the death of the cells. As a result of measuring the same amount of stem cell culture solution obtained over time, it was determined that the most amount of the stem cell culture solution was obtained at 48 hours (FIG. 4).

선행특허에서 포함되었던 줄기세포가 분비하는 다양한 성장인자, 사이토카인 분석 결과에서도 48시간에 가장 많은 양을 확인한 바 있으며, 이러한 시점이 세포 성장에 영향을 미치는 중요한 시점이라고 판단하였다. 이를 통하여, 줄기세포 유용물질(배양액)은 혈청이 없는 배지에서 배양한 뒤 48시간에 수합하기로 결정하였다.In the results of various growth factors and cytokines assayed by stem cells contained in the prior patent, the highest amount was observed at 48 hours, and it was considered that this point is an important time point affecting cell growth. Through this, the stem cell useful material (culture solution) was determined to be collected at 48 hours after culturing in serum-free medium.

줄기세포 유용물질(배양액)의 농축 방법에 따른 역가 비교 Comparison of potency according to concentration method of stem cell useful substance (culture solution)

수합한 줄기세포 유용물질(배양액)의 안정적인 제형을 구현하고자, 농축을 시켜 많은 양을 확보함과 동시에 다른 세포의 성장이나 이동에 어떤 영향을 주는지 확인하고자 하였다(도 5). In order to obtain a stable formulation of the stem cell useful material (culture solution), it was intended to obtain a large amount by concentration and to influence the growth or migration of other cells (FIG. 5).

L6 근육세포를 혈청이 없는 배지에서 배양한 무혈청 배지군으로 확인한 대조군과 비교하였을 때, 혈청이 없는 배양 조건에 각각 다른 방법으로 농축한 줄기세포 유용물질(배양액)을 함께 처리한 조건으로 인해, 세포 증식에 미치는 효과를 시간 별로 확인하였다. When L6 muscle cells were cultured in serum-free medium and compared with the control group, which was confirmed as a serum-free medium, the concentration of the stem cell useful material (culture medium) The effect on cell proliferation was confirmed by time.

3 kDa 컷-오프 시켜 농축하거나 동결 건조시켜 농축하는 방법 모두 혈청이 없는 배지의 조건과 비교하였을 때, 24시간 이후부터 세포의 증식을 효과가 있음을 확인하였다. 그러나 농축 방법에 따라 큰 차이는 없었으며, 세포의 증식에는 유사한 효과를 보임을 확인하였다. 세포의 증식에 효과적인 줄기세포 유용물질(배양액)이 실제로 세포 이동에 어떻게 효과를 보이는지 운드 힐링 어세이를 통해 세포 형태를 관찰하였다(도 6). 상처(wound)가 생긴 L6 근육세포를 각각의 배양 조건하에 배양을 시키고 시간 별로 세포의 형태 및 이동을 관찰한 결과, 정상적인 조건에서의 세포의 이동이 48시간이 걸리는 것에 비해 무혈청 배지에서 세포의 이동 능력이 현저하게 떨어짐을 확인할 수 있었다. 그에 반해 혈청이 없는 배지의 조건이지만 농축한 줄기세포 유용물질(배양액)을 함께 혼합하여 처리하였을 때 세포의 이동에도 영향을 주는 것을 확인하였다. 줄기세포 유용물질(배양액)의 농축 방법과 상관없이 혈청이 없는 배지의 조건에 비하여 세포 이동을 촉진시키는 결과를 확인하였다. 추가적으로 세포의 이동을 관찰한 48시간을 기준으로 이동(migration) 어세이를 이용하여 이동한 세포의 수를 비교하였다(도 7).3 kDa cut-off concentration, or lyophilization and concentration were confirmed to be effective for cell proliferation after 24 hours when compared to the conditions of serum-free medium. However, there was no significant difference according to the concentration method, and it was confirmed that the effect was similar to the cell proliferation. Cellular morphology was observed through a wand healing assay to see how the stem cell useful material (culture medium) effective for cell proliferation actually affected cell migration (Fig. 6). L6 muscle cells with wound were cultured under the respective culture conditions and the morphology and migration of the cells were observed over time. As a result, it was found that the cells migrated under normal conditions for 48 hours, It was confirmed that the moving ability was remarkably decreased. On the contrary, it was confirmed that the culture condition of serum - free media influences the cell migration when mixed with the enriched stem cell useful material (culture solution). The results showed that cell migration was promoted as compared with that of medium without serum regardless of the concentration method of stem cell useful material (culture medium). In addition, the number of migrated cells was compared using a migration assay based on 48 hours of observation of cell migration (FIG. 7).

무혈청 배지 조건과 비교하였을 때, 줄기세포 유용물질(배양액)을 첨가해 준 경우 이동되는 세포의 수가 증가함을 확인하였다. 또한 줄기세포 유용물질(배양액)의 농축방법에 따라 큰 차이를 보이지 않았으며, 두 그룹 모두 유의한 결과를 확인하였다. 이와 같은 결과들을 토대로, 줄기세포 유용물질(배양액)의 농축방법에 상관없이 세포의 증식과 이동을 촉진시킨다는 점을 확인하였다. 그러나, 줄기세포가 가진 제한점을 극복하기 위한 대안의 방법으로 줄기세포 유용물질(배양액)을 이용한 최적화시키고 치료제 개발을 위하여 우리가 풀어야 할 과제는 많은 양을 확보함이 필요하고, 보관 및 변질을 방지 할 수 있는 방법을 고안하는 것이다. 이러한 점을 모두 충족시켜 줄 수 있는 방법이 시료를 농축과정을 통해 많은 양을 확보하며 장기적으로 보관할 수 있는 안정화 상태로 확보함이 중요하다.Compared with the serum - free media conditions, the number of cells migrated when the stem cell useful material (culture medium) was added was increased. In addition, there was no significant difference according to the concentration method of stem cell useful material (culture solution), and both groups showed significant results. Based on these results, it was confirmed that cell proliferation and migration were promoted irrespective of the method of concentrating stem cell useful substance (culture solution). However, as an alternative method to overcome the limitations of stem cells, it is necessary to secure a large amount of work to be solved for the optimization of the stem cell useful material (culture solution) and to develop the therapeutic agent, It is to devise a method that can be done. It is important to secure a large amount of the sample through the concentration process and to stabilize it so that it can be stored for a long period of time.

줄기세포 유용물질(배양액)은 진공 중에서 수분을 함유한 세포를 급히 냉각하여 일단 얼린 뒤 얼음을 승화시켜 건조시켰다. 이렇게 만들어진 파우더 제형의 줄기세포 유용물질(배양액)은 밀폐된 용기에 보관하여, 실험하기 전까지 4℃에 보관하였다. 이러한 보관 경과 시간에 따라 단백질의 변성이 일어나는지 확인하기 위해 CBB(coomassie brilliant blue) 염색을 통해 확인하였다(도 8).Stem cell useful material (culture solution) was prepared by rapidly cooling water-containing cells in a vacuum and once freezing, sublimating the ice and drying. The stem cell useful material (culture solution) of the powder formulation thus prepared was stored in an airtight container and stored at 4 ° C until the experiment. In order to confirm protein denaturation according to the storage elapsed time, CBB (coomassie brilliant blue) staining was performed (Fig. 8).

동결 건조하여 4℃ 에 보관한 파우더 제형의 줄기세포 유용물질(배양액)을 녹여 단백질을 추출하였고, 이를 막 전기영동으로 분리하여 단백질을 검출하였다. 단백질 염색을 통하여 단백질 밴드의 양상을 확인하였고, 경과시간 따라 변화가 있는지 확인한 결과, 한 달과 2년 보관한 줄기세포 유용물질의 단백질 밴드의 양상은 크게 차이는 없는 것을 확인하였다. 이러한 결과를 통해, 농축 방법 이후, 보관 기간에 따른 단백질 변성이 일어나지 않는다는 점을 확인하였고, 이를 통해 시료를 확보하고 난 후 장기적으로 보관이 용이하게 할 수 있음을 확인할 수 있었다. Protein was extracted by lyophilizing the stem cell useful material (culture solution) of the powder form stored at 4 ° C, and the protein was separated by membrane electrophoresis. Protein bands were identified by protein staining. The results showed that there was no significant difference in the protein bands of stem cell useful materials stored for one month and two years. From these results, it was confirmed that the protein denaturation did not occur during the storage period after the concentration method. As a result, it was confirmed that the sample could be easily stored for a long period after securing the sample.

2. 줄기세포 유용물질(배양액)을 이용한 근위축 보호 효과 증명2. Proof of protection of muscle atrophy using stem cell useful substance (culture solution)

2-1. 근위축 세포 모델 2-1. Model of muscle atrophy

근위축 세포 모델 구축Establishment of muscle atrophy cell model

줄기세포 유용물질(배양액)의 효능을 확인하기 위해, 후속 연구(동물실험)을 진행하기에 앞서 동일한 종(rat)의 세포모델(skeletal muscle cell line, L6 근육 세포)을 이용하여 근위축 모델을 구축하였다. 근위축을 유도하기 위해 덱사메타손을 농도 별로 24시간 처리하고, 웨스턴 블롯을 이용하여 결과를 확인하였다(도 9). L6 근육세포에서 덱사메타손의 농도에 의존적으로 농도가 높아질수록 근육 특이적 단백질 데스민의 발현이 감소함을 확인하였다. 덱사메타손을 이용한 많은 보고들에서도 사용된 1 μM의 농도부터 데스민의 발현이 감소함을 나타내었고, 통계적으로 유의한 결과로 확인하였다. 이 결과를 바탕으로 근위축을 유도하기 위한 덱사메타손의 농도를 1 μM로 설정하였고, 이후의 실험들을 같은 농도로 진행하였다. In order to confirm the efficacy of the stem cell useful material (culture medium), a muscle model of the rat (skeletal muscle cell line, L6 muscle cell) was used before the subsequent study (animal experiment) Respectively. To induce atrophy, dexamethasone was treated by concentration for 24 hours, and the results were confirmed using Western blot (Fig. 9). The concentration of dexamethasone in L6 muscle cells increased with increasing concentrations, indicating that the expression of muscle - specific protein desmin decreased. A number of reports using dexamethasone showed that desmin expression decreased from 1 μM concentration and was statistically significant. Based on these results, the concentration of dexamethasone to induce atrophy was set at 1 μM, and the subsequent experiments were conducted at the same concentration.

줄기세포 유용물질(배양액)을 이용한 보호 효과 확인Confirmation of protection effect using stem cell useful substance (culture solution)

L6 근육세포에서 덱사메타손을 이용하여 근위축을 유도함과 동시에 확인하고자 하는 줄기세포 유용물질(배양액; CM)의 효과를 확인하고자 세포에 덱사메타손과 함께 다양한 농도 별로 줄기세포 유용물질(배양액)을 24 시간 처리하고, 웨스턴 블롯을 이용하여 결과를 확인하였다(도 10).In order to confirm the effect of the stem cell useful substance (culture medium; CM) to induce atrophy by using dexamethasone in L6 muscle cells, the stem cell useful substance (culture solution) was treated with dexamethasone at various concentrations for 24 hours , And the results were confirmed using Western blot (Fig. 10).

L6 근육세포에서 덱사메타손을 처리하여 유도된 근단백질 데스민의 발현이 CM 농도에 의존적으로 농도가 높아짐에 따라 데스민의 발현이 점차 증가함을 확인할 수 있었고, 통계적으로도 유의한 결과임을 확인하였다. 이러한 결과를 바탕으로 덱사메타손에 의한 근위축 유도에 대하여 줄기세포 유용물질이 보호효과를 가짐을 확인하였다.It was confirmed that the expression of desmin in the L6 muscle cells was gradually increased as the concentration of the muscle protein-induced desmin was induced by the CM concentration-dependent increase in the dexamethasone treatment, and this was statistically significant. Based on these results, it was confirmed that stem cell useful material has protective effect against dexamethasone induced atrophy.

줄기세포 유용물질(배양액)에 의한 근위축 기전 효과Effects of muscle atrophy induced by stem cell useful material (culture medium)

본 발명에서는 근위축 메커니즘으로 잘 알려져 있는 PI3k/Akt-FoxO 경로를 타깃으로 각각 신호전달 마커의 발현을 확인하였다(도 11). L6 근육세포에서 덱사메타손을 처리하여 근위축을 유도하였을 때, 근위축 유도 신호전달 기전 (PI3K/Akt-FoxO 경로)을 웨스턴 블롯 결과를 통해 확인하였다(도 12).In the present invention, expression of signal transduction markers was confirmed by targeting the PI3k / Akt-FoxO pathway, which is well known as an atrophy mechanism (Fig. 11). When L6 muscle cells were treated with dexamethasone to induce atrophy, the mechanism of the atrophy-induced signal transduction pathway (PI3K / Akt-FoxO pathway) was confirmed by western blotting (Fig. 12).

L6 근육세포에서 덱사메타손을 처리하여 근위축을 유도하였을 때, 근위축 기전으로 잘 알려져 있는 PI3K/Akt-FoxO 경로를 통하여 유도되어짐을 확인하였다. 덱사메타손의 농도에 의존적으로 Akt의 활성 저하되고, FoxO 전사인자의 인산화 감소와 그에 따른 FoxO의 활성 저하로 이어진다. 이 전사인자는 근위축과 관련된 유전자 MuRF-1의 발현을 증가시킴을 확인하였다.When L6 muscle cells were treated with dexamethasone to induce atrophy, they were induced through the PI3K / Akt-FoxO pathway, which is known to be a mechanism of atrophy. Deactivation of Akt is dependent on the concentration of dexamethasone, leading to a decrease in phosphorylation of FoxO transcription factor and consequently degradation of FoxO activity. This transcription factor has been shown to increase the expression of MuRF-1, a gene associated with atrophy.

Wang 등(ref) 등은 쥐의 근육 세포주를 덱사메타손으로 자극한 경우에 단백질 분해가 약 20% 정도 증가하고, 근위축 기전으로 유비퀴틴-프로테아좀의 활성 외에도, PI3k/Akt-FoxO 경로를 매개로 하여 전사인자인 FoxO의 활성을 억제시키고, Atrogin-1 및 MuRF-1과 같은 근위축에 관여하는 유전자의 활성 조절과 관련이 있다고 보고하고 있다.Wang et al. (Ref) increased protein degradation by about 20% when stimulated with dexamethasone in muscle cell lines of rats. In addition to the activity of ubiquitin-proteasome by the mechanism of atrophy, PI3k / Akt- , Which is involved in the regulation of the activity of genes involved in atrophy, such as Atrogin-1 and MuRF-1, and inhibits the activity of FoxO, a transcription factor.

L6 근육세포에서 덱사메타손을 이용하여 근위축을 유도함과 동시에 확인하고자 하는 줄기세포 유용물질(배양액)이 근위축 신호전달(PI3K/Akt-FoxO 경로)에 미치는 효과를 확인하기 위해서 세포에 덱사메타손과 함께 다양한 농도의 줄기세포 유용물질(배양액; CM)을 24 시간 처리하고, 웨스턴 블롯을 이용하여 결과를 확인하였다(도 13). In order to examine the effect of the stem cell useful substance (culture medium) to induce the atrophy by using dexamethasone in the L6 muscle cells and to confirm the effect of the stem cell useful substance (culture solution) on the atrophy signal transmission (PI3K / Akt-FoxO pathway) (Culture medium; CM) was treated for 24 hours, and the results were confirmed using Western blot (Fig. 13).

덱사메타손에 의해 유도된 근위축 신호전달 기전을 확인하였고, 세포에 덱사메타손과 함께 다양한 농도 별로 줄기세포 유용물질(배양액)을 처리함으로써 덱사메타손에 의해 감소된 Akt의 활성이 줄기세포 유용물질(배양액)의 농도에 의존적으로 증가함을 확인하였다. 또한, 이에 따른 FoxO의 활성 증가에 의해 근위축 관련 유전자 MuRF-1 및 Atrogin-1의 발현이 감소되는 것을 확인하였다. 이러한 결과는 유용물질(배양액)의 0.1 mg 이상의 농도부터 유의하게 나타났다. 이러한 결과를 통하여, 덱사메타손으로 유도되는 근위축은 AKT-FoxO 경로를 경유하며, 줄기세포 유용물질을 이용한 근위축 보호 효과를 확인할 수 있었으며, 이러한 세포 레벨에서의 유용물질의 농도 별 근위축 치료 효과 메커니즘을 규명함으로써, 치료 기술 최적화를 위한 중요한 자료가 되리라 사료된다.The mechanism of dexamethasone-induced atrophy signal transduction was confirmed, and the activity of Akt reduced by dexamethasone was determined by treating the stem cell useful substance (culture solution) with various concentrations of dexamethasone in the cells. The activity of the stem cell useful substance (culture solution) Dependent manner. In addition, we confirmed that the expression of MuRF-1 and Atrogin-1 in the atrophy-related genes was decreased by the increase of FoxO activity. These results were significant from a concentration of 0.1 mg or more of the useful substance (culture medium). These results indicate that dexamethasone-induced atrophy is mediated by the AKT-FoxO pathway, and that the effect of the stem cell-mediated anti-atrophy protection is confirmed. , It will be important data for optimization of treatment technology.

2-2. 근위축 동물 모델 2-2. Model of muscle atrophy

근위축 유도 후 줄기세포 배양액 이식에 따른 효과 비교Comparison of effects of stem cell culture fluid after induction of atrophy

① 실험동물의 가자미근 무게/체중① Experimental animal weed muscle weight / weight

하지현수로 2주간 근위축을 유도하고 줄기세포 유용물질(배양액)을 주입하고 1주 후 각 실험동물의 체중 대비 가자미근의 무게를 확인하고자 실험동물의 가자미근의 무게를 체중으로 나누어 가자미근 무게를 표준화(muscle mass)하여 나타내었다(도 14). 줄기세포 유용물질(배양액)의 투여 횟수에 따른 실험동물의 표준화된 가자미근 무게를 확인해 본 결과, 하지현수로 근위축이 유도된 살린(saline) 군에 비해 줄기세포 유용물질(배양액)을 투여한 군이 근육양의 증가함을 확인하였다.In order to determine the weight of the soleus muscle relative to the weight of each experimental animal, the weight of the soleus muscle of the experimental animal was divided into body weights to standardize the weight of the soleus muscle muscle mass) (Fig. 14). As a result of examining the standardized weed weight of the experimental animals according to the number of times of administration of the stem cell useful substance (culture solution), compared to the saline group in which the muscle atrophy was induced, This increase in muscle mass was confirmed.

이식 방법을 최적화하기 위해 투여 횟수에 따른 효과를 비교 분석하고자 하였고, 근위축 유도 후 줄기세포 유용물질(배양액)을 단회 투여한 군보다 반복적인 주기로 반복 투여한 군이 오히려 더 효과적인 결과를 보였으며, 통계적으로 유의함을 확인하였다. 이러한 결과를 통하여 투여 횟수는 반복 투여하는 방법을 선택하였다. In order to optimize the transplantation method, we compared the effect of the administration of the drug on the number of times of administration, and repeatedly repeated administration of the stem cell useful material (culture solution) after induction of atrophy was more effective. Statistically significant. Through these results, repeated dosing was selected.

무처치군(Control)을 제외한 두 그룹은 하지현수로 2주간 근위축을 유도한 뒤, 줄기세포 배양액을 주입하였고, 1주 후 각 실험동물의 체중 대비 가자미근의 무게를 확인하고자 실험동물의 가자미근의 무게를 체중으로 나누어 가자미근 무게를 표준화(muscle mass)하여 나타내었다(도 15). 각 동물의 좌/우의 가자미근의 무게 변화를 확인한 결과, 큰 차이 없이 줄기세포 유용물질(배양액)을 투여한 군에서 가자미근의 무게가 회복되었고, 이는 통계적으로도 유의함을 확인하였다.Two groups, except for the control group, were induced to induce muscle atrophy for 2 weeks, and the stem cell culture fluid was injected. After 1 week, the weight of the soleus muscle of each experimental animal was examined to determine the weight of the soleus muscle The weight was divided into body weights and muscle masses (Figure 15). The weight change of the left and right saddle muscles of each animal was examined. As a result, the weight of the saddle muscle was recovered and the statistical significance was confirmed in the group to which stem cell useful material (culture medium) was administered.

② 실험동물의 줄기세포 유용물질(배양액) 이식에 따른 젖산 축적 비교② Comparison of accumulation of lactic acid by transplantation of stem cell material (culture medium) in experimental animals

젖산은 근세포로 혈액이 원활하게 공급되지 않아 저산소 상태를 만들어 무산소성 대사(anaerobic metabolism)를 통해 ATP를 생성할 때 발생되며, 젖산 축적은 근수축 단백질에 변성을 일으켜 근력에도 영향을 준다고 알려져 있다.It is known that lactic acid occurs when ATP is produced through anaerobic metabolism by making hypoxic state because blood is not smoothly supplied to muscle cells, and lactic acid accumulation causes degeneration of muscle contraction protein and also affects muscle strength.

하지현수에 의한 저혈성 현상으로 인한 가자미근의 젖산 농도를 측정하기 위해, 젖산 어세이를 진행하였다(도 16). 하지현수로 근위축을 유도한 실험동물에게 줄기세포 유용물질(배양액)을 주입함에 따라 근재생 마커인 데스민과 골격근 액틴의 mRNA 발현량을 실시간 PCR로 확인한 결과로 차이점을 비교하고자 하였다(도 17, 18). 통계적으로 유의성을 보인 1주군의 그룹의 근육 특이적인 유전자의 발현을 비교해 본 결과, 정상생활을 3주간 유지한 대조군에 비해 하지현수로 근위축을 유도한 살린(saline) 군의 데스민의 발현이 감소하였고, 줄기세포 유용물질(배양액) 주입군은 유의적으로 데스민이 증가하였음을 확인하였다. 또한, 골격근 액틴의 mRNA 발현도 대조군에 비해 근위축을 유도한 살린(saline) 군에서 감소하였고, 이에 비해 줄기세포 유용물질(배양액) 주입군의 발현이 유의적으로 증가함을 확인하였다. 이러한 결과를 토대로 하지현수 유도 후 줄기세포 유용물질(배양액)을 주입한 뒤 근육의 재생을 빠르게 회복시키는 것으로 사료된다. In order to measure the concentration of lactic acid in the soleus due to hypotonic phenomena caused by the horseshoe crab, a lactic acid assay was carried out (Fig. 16). The mRNA expression levels of desmin and skeletal muscle actin, which are muscle regeneration markers, were examined by real-time PCR after injecting a stem cell useful substance (culture solution) into an experimental animal inducing muscle atrophy with the hippocampus (Fig. 17 , 18). As a result of comparing the expression of muscle-specific genes in the 1 week group with statistical significance, the expression of desmin in the saline group inducing muscle atrophy was reduced compared to the control group in which the normal life was maintained for 3 weeks , And that the desmin was significantly increased in the group injected with stem cells. In addition, mRNA expression of skeletal muscle actin was decreased in the saline group inducing muscle atrophy as compared with the control group, and the expression of the stem cell active material (culture medium) injection group was significantly increased. Based on these results, it is considered that the muscle regeneration is rapidly restored after injecting stem cell useful material (culture solution) after induction of suspension.

근위축 치료 효과 메커니즘 보호 효과 증명 Protective effect of mechanism of treatment effect of atrophy

세포모델에서 규명한 바와 같이 동물 모델에서의 근위축의 치료 메커니즘을 타깃으로 줄기세포 유용물질(배양액)을 이용한 보호 효과를 확인하고자 하였다. The aim of this study was to investigate the protective effect of stem cell useful material (culture solution) on the mechanism of muscle atrophy in animal model as identified in cell model.

근위축 동물 모델의 가자미근에서 단백질을 추출하여 근위축 신호전달 기전(PI3K/Akt-FoxO 경로) 마커를 분석한 결과 아래와 같은 결과를 얻었다(도 19). 근위축이 유도된 동물모델에서도 마찬가지로, Akt 및 FoxO의 활성이 감소하였고, 핵 내로 전달된 FoxO 유전자에 의해 근위축 유도 시 발현하는 전사인자 MuRF-1와 MAFbx의 증가를 확인하였다. 반면, 줄기세포 유용물질(배양액) 주입에 의해서 감소한 Akt의 활성이 증가하였고, 이에 따른 FoxO의 활성을 증가시켜 근위축 유전자 MuRF-1와 MAFbx 의 발현을 감소시켰고, 이는 통계적으로도 유의함을 증명하였다. 이와 같은 결과를 통하여 줄기세포 유용물질(배양액)을 이용한 근위축 기전 중 Akt-FoxO 경로에 대한 보호 효과를 증명하였고, 이러한 잠재력을 이용하여 근위축을 예방하거나 치료하는데 있어 중요한 자료가 될 것이다.(PI3K / Akt-FoxO pathway) markers were analyzed by extracting proteins from the muscle of the muscle atrophy model. The results were as follows (Fig. 19). Similarly, the activity of Akt and FoxO was decreased in the animal model induced by the atrophy, and the increase of the transcription factors MuRF-1 and MAFbx expressed upon the induction of atrophy by the FoxO gene transferred into the nucleus was confirmed. On the other hand, the activity of Akt decreased by the injection of the stem cell useful substance (culture medium) was increased, and the activity of FoxO was increased, thereby decreasing the expression of MuRF-1 and MAFbx, which are muscle atrophy genes, Respectively. These results demonstrate the protective effect of Akt-FoxO pathway during the atrophy of the stem cell useful material (culture solution) and will be important data for preventing or treating atrophy using this potential.

3. 단백질 사이토카인 분석3. Protein cytokine analysis

탯줄 유래 Umbilical origin 중간엽Intermediate lobe 줄기세포 유용물질(배양액)의 단백질 조사 Protein investigation of stem cell useful substance (culture solution)

본 발명에 의하여 분비, 증식한 탯줄 유래 중간엽줄기세포의 사이토카인 분비 양상이 어떠한지 알아보기 위해, 인간 사이토카인 항체 어레이(RayBiotech Inc., ,Norcross, USA)를 이용하여 조사해보았다.In order to examine the secretion patterns of the umbilical cord-derived mesenchymal stem cells secreted and proliferated according to the present invention, human cytokine antibody arrays (RayBiotech Inc., Norcross, USA) were examined.

우선 탯줄 유래 줄기세포의 세포수를 확보하고 혈청이 없는 배지로 교체한 뒤 48시간 뒤에 배양액을 수집하고, 이렇게 수집한된 배지는 단백질 정량법을 이용하여 정량한 후, 어레이를 실시하였다. 도 20에서 볼 수 있듯이, 탯줄 유래 중간엽줄기세포의 배양액에서 TSP(Thrombospondin), TSP-1, EDA-A2, IGFBP-rp1 (IGFBP-7), TIMP-2, IL-6, GRO, MIP 2, SPARC, MCP-1, Dkk-1, 액티빈 A(Activin A), TIMP-1, VEGF, GDF-15, Smad 4, HGF, 안지오제닌(Angiogenin), 안지오포이에틴-1(Angiopoietin-1), IGFBP-6, FGF-7(KGF), MMP-1과 같은 사이토카인들이 분비되는 것을 확인할 수 있었다(도 20a: hUC-MSCs-배양 배지의 어레이 분석 사진, 도 19b, c: 항체 배열 순서).First, the number of cells of the umbilical cord stem cells was secured and the medium was replaced with serum-free medium. After 48 hours, the culture medium was collected, and the collected medium was quantitated by protein quantification and arrayed. 20, TSP (Thrombospondin), TSP-1, EDA-A2, IGFBP-rpl (IGFBP-7), TIMP-2, IL-6, GRO and MIP 2 1, VEGF, GDF-15, Smad 4, HGF, Angiogenin, Angiopoietin-1, 1), IGFBP-6, FGF-7 (KGF), and MMP-1 (Fig. 20a: array analysis of hUC-MSCs-culture medium, Fig. 19b, order).

이렇게 확인된 사이토카인들 중, 각각의 기능을 조사해 본 결과, IL-6는 근육 위성세포를 조절하는데 필수적인 인자로서, 근육을 사용하지 않아 생기는 질환으로부터 회복하기 근육위성세포 증식을 촉진시키는데 매우 중요한 요소이다(ref 2). MIP-2는 골근육의 기능에 중요한 역할을 하며, 이는 칼슘의 항상성을 조절하여 노화나 근감소증과 같은 질환을 치료하기 위한 잠재적인 치료 타깃이 될 수 있는 가능성이 있는 요소이다(ref 3). MCP-1는 부상이나 상처 등으로 인해 손상된 조직이 재생하는데 중요한 요소이다(ref 4). Activin A는 근육량을 조절하는 요소이며(ref 5), VEGF는 골근육의 재생에 필수적이며, 근육의 기능을 촉진시킨다(ref 6). HGF는 근육의 재생 과정에서 성장과 분화를 조절하는 역할을 하며(ref 7), FGF-7는 근육위성세포를 자극하거나 활성화시킴으로써 세포의 증식, 분화, 형태형성에 필수적인 역할을 한다(ref 8). 또한 MMP-1는 근육 세포의 이동과 분화를 촉진시킨다(ref 9). IL-6 is an essential factor in regulating muscle cells. It is important to regenerate muscular satellite cells and to promote muscle cell proliferation. (Ref 2). MIP-2 plays a crucial role in the function of bone muscle, a potentially therapeutic target for regulating calcium homeostasis to treat diseases such as aging or myopenia (ref 3). MCP-1 is an important factor in the regeneration of injured tissue due to injury or wound (ref 4). Activin A is a regulator of muscle mass (ref 5), and VEGF is essential for bone muscle regeneration and promotes muscle function (ref 6). HGF plays a role in regulating growth and differentiation in muscle regeneration (ref 7), and FGF-7 plays an essential role in cell proliferation, differentiation and morphogenesis by stimulating or activating muscle satellite cells (ref 8) . MMP-1 also promotes muscle cell migration and differentiation (ref 9).

본 연구의 탯줄 유래 중간엽 줄기세포 유용물질(배양액)에서 분비되는 다양한 인자들에 의해, 근위축 억제 및 근육 재생에 핵심 역할을 해줄 것이라고 기대해 본다.We expect that the various factors secreted from umbilical cord-derived mesenchymal stem cell cultures of this study will play a key role in muscle atrophy inhibition and muscle regeneration.

4. 인간 유래 탯줄 줄기세포의 분비물의 기능을 조사하여, 바이오마커로서의 가능성을 평가 4. Investigate the function of the secretion of human umbilical cord stem cells to assess the potential as a biomarker

엑소좀 마커 발현 확인Confirm expression of exosomal markers

침전 반응 이후, 얻은 엑소좀을 확인하고자 CD9, CD81 마커의 발현을 통해 엑소좀 추출을 확인하였다(도 20).After the precipitation reaction, exosome extraction was confirmed through expression of CD9 and CD81 markers to confirm the obtained exosomes (FIG. 20).

근위축Muscle atrophy 신호전달 기전에 미치는 효과 확인 Identification of effects on signal transduction mechanism

L6 근육세포에서 덱사메타손을 이용하여 근위축을 유도함과 동시에 확인하고자 줄기세포 유용물질(배양액), 배양액으로부터 얻은 엑소좀, 엑소좀이 없는 배양액 조건을 함께 처리한 뒤, 근위축 신호전달(PI3K/Akt-FoxO pathway) 관련 마커들의 발현을 확인하였다(도 21).L6 muscle cells were treated with dexamethasone to induce atrophy and simultaneous atrophy signaling (PI3K / Akt) after treatment of stem cell useful material (culture medium), exosome obtained from culture medium, and culture condition without exosome -FoxO pathway) related markers (Fig. 21).

앞서 증명한 결과들과 상응하는 결과를 분석해보면, 근위축이 일어난 조건(덱사메타손을 처리한 조건, Dexa-treated)과 비교하여 배양액을 처리한 조건과 유사하게 탯줄 유래 줄기세포 배양액에서 얻은 엑소좀을 함께 처리하였을 때, 감소한 Akt 의 활성이 증가하였고, 이에 따른 FoxO의 활성을 증가시켜 근위축 유전자 MuRF-1와 MAFbx의 발현을 감소시켰고, 이는 통계적으로도 유의함을 증명하였다. 그러나, 이 결과를 통해 중요하게 생각하여 볼 점은, 엑소좀이 없는 배양액 조건을 처리하였을 때는, 이와 같은 마커들의 발현의 변화를 확인할 수 없었다. 이러한 결과를 토대로 근위축 기전(Akt-FoxO pathway)을 조절함에 있어, 탯줄 유래 줄기세포 배양액 내의 엑소좀이 세포의 신호전달에 있어 기능을 가지고 있으며, 새로운 바이오마커로서 예측해 볼 수 있다. 또한 엑소좀 내의 RNA, 단백질 상의 연구를 추가적으로 진행하여, 그 기능을 증명한다면 근위축 질환을 치료하기 위한 개발로서 획기적이라고 볼 수 있다. Analysis of the results of the above results demonstrated that the exosomes obtained from the umbilical cord stem cell cultures were similar to the conditions in which the culture medium was treated in comparison with the condition in which the atrophy occurred (dexamethasone treatment, Dexa-treated) When treated together, the activity of reduced Akt was increased, and the activity of FoxO was increased to decrease the expression of MuRF-1 and MAFbx, which are the atrophy genes, and this proved statistically significant. However, it is important to note from this result that changes in the expression of these markers could not be confirmed when cultured conditions without exosomes were processed. Based on these results, in controlling the Akt-FoxO pathway, exosomes in the umbilical cord stem cell culture fluid have functions in cell signaling and can be predicted as new biomarkers. In addition, research on RNA and protein in exosomes can be further developed and proved to be a breakthrough in the development of treatments for atrophic diseases.

요약 및 결론Summary and Conclusions

근육세포와 동물모델을 이용하여 근위축 모델을 확립하였고, 근위축 자극에 따른 근 관련 단백질의 발현을 비교하였다. 또한 줄기세포 유용물질(배양액)을 함께 처리하여 근 관련 단백질의 발현 변화를 비교하였다. 중요하게는, 근위축의 기전으로부터 줄기세포 유용물질(배양액)에 의한 치료/보호 효과를 확인하였다. 본 연구를 통해 얻은 결과를 토대로 줄기세포를 이용한 치료법의 기술적, 현실적 제한성을 극복하는 동시에, 상대적으로 확보가 용이한 줄기세포 유용물질(배양액)으로도 근위축의 치료 효과 가능성을 보여 주었다. 이는 줄기세포 자체만을 이용하는 그 동안의 치료 방식에서 벗어난 획기적인 연구라 할 수 있다. 또한 줄기세포가 분비하는 분비작용에 의한 엑소좀과 같은 미세소포를 이용한 기능조사를 통해, 근위축 질환 치료를 위한 바이오마커 개발을 위한 한걸음 앞장서는 연구라 할 수 있다. Muscle cells and animal models were used to establish an atrophy model and to compare the expression of muscle-associated proteins with atrophic stimulation. In addition, the expression of muscle - related proteins was compared by treating stem cell useful material (culture medium). Importantly, the treatment / protection effect of stem cell useful material (culture medium) was confirmed from the mechanism of atrophy. Based on the results obtained from this study, we have overcome the technical and practical limitations of stem cell treatment and showed the possibility of treatment of muscle atrophy as a relatively stable stem cell useful substance (culture medium). This is an epoch-making study that deviates from the current treatment method of using stem cells alone. In addition, stem cell-derived secretory action of exocose-like micro vesicles, such as the function of the research to develop a biomarker for the treatment of muscle atrophy can be a step ahead.

이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be construed as limiting the scope of the present invention. Accordingly, the actual scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

Claims (8)

다음 방법에 의해 제조된 포유류 탯줄 유래 줄기세포 배양액을 유효성분으로 포함하는 근위축증의 예방 또는 치료용 약제학적 조성물:
(a) 포유류 탯줄로부터 줄기세포를 분리하는 단계;
(b) 상기 줄기세포를 무혈청 배지에서 배양하는 단계; 및
(c) 배양 후 48시간에 배양액을 수합하고 원심분리하여 상등액을 수득하는 단계.
A pharmaceutical composition for preventing or treating muscular dystrophy comprising the mammalian umbilical cord stem cell culture solution prepared by the following method as an active ingredient:
(a) isolating stem cells from the mammalian umbilical cord;
(b) culturing the stem cells in a serum-free medium; And
(c) collecting the culture solution at 48 hours after culturing and centrifuging to obtain a supernatant.
제 1 항에 있어서, 상기 배양액은 트롬보스폰딘(Thrombospondin, TSP), 트롬보스폰딘-1, EDA-A2(Ectodysplasin-A2), IGFBP-rp1(Insulin-like growth factor binding protein-related protein 1)/IGFBP-7, TIMP-2(tissue inhibitor of metalloproteinase-2), IL-6, GRO, MIP2, SPARC, MCP-1, Dkk-1, 액티빈 A(Activin A), TIMP-1, VEGF, GDF-15, Smad 4, HGF, 안지오제닌(Angiogenin), 안지오포이에틴-1(Angiopoietin-1), IGFBP-6, FGF-7/KGF 및 MMP-1을 포함하는 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
The method according to claim 1, wherein the culture medium is selected from the group consisting of Thrombospondin (TSP), Trombospondin-1, EDTA-A2, Insulin-like growth factor binding protein-related protein 1 (IGFBP- IGFBP-7, tissue inhibitor of metalloproteinase-2 (TIMP-2), IL-6, GRO, MIP2, SPARC, MCP-1, Dkk-1, Activin A, TIMP- 15, Smad 4, HGF, Angiogenin, Angiopoietin-1, IGFBP-6, FGF-7 / KGF and MMP-1.
제 1 항에 있어서, 상기 배양액은 근육세포의 증식을 촉진시키는 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
2. The pharmaceutical composition according to claim 1, wherein the culture solution promotes muscle cell proliferation.
제 1 항에 있어서, 상기 배양액은 데스민(desmin)의 발현을 증가시키는 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
2. The pharmaceutical composition according to claim 1, wherein the culture medium increases the expression of desmin.
제 1 항에 있어서, 상기 배양액은 Akt 및 FoxO의 활성을 증가시키는 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
2. The pharmaceutical composition according to claim 1, wherein the culture liquid increases the activity of Akt and FoxO.
제 1 항에 있어서, 상기 배양액은 MuRF-1(Muscle RING-finger protein-1) 및 Atrogin-1/MAFbx의 발현을 감소시키는 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
The pharmaceutical composition according to claim 1, wherein the culture medium reduces expression of MuRF-1 (Muscle RING-finger protein-1) and Atrogin-1 / MAFbx.
제 1 항에 있어서, 상기 배양액은 근육 내 젖산 분해를 촉진시키는 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.
The pharmaceutical composition according to claim 1, wherein the culture liquid promotes lactic acid degradation in muscle.
제 1 항에 있어서, 상기 배양액은 근육양을 증가시키는 것을 특징으로 하는 약제학적 조성물.The pharmaceutical composition according to claim 1, wherein the culture medium increases the amount of muscle.
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