KR20180124380A - COMPOSITION FOR INHIBITING SENESCENCE OF ADULT STEM CELLS COMPRISING MICRORNAs AND CULTURE METHODS USING THE SAME - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a composition for inhibiting the senescence of adult stem cells comprising miR-29a or miR-30c as effective components, and a culture method using the same. It is confirmed that miR-29a or miR-30c normalize the activity of mitochondria that degrade reactive oxygen, a characteristic of cell senescence, and the expression of SOD2 gene, which is an active oxygen degrader, is increased through the inhibition of DNMT3A expression in aged cells. Additionally, the miR-29a or miR-30c is confirmed to inhibit cellular senescence by decreasing intracellular reactive oxygen concentration and to have a function of promoting cell proliferation and survival rate. Therefore, by culturing cells using the composition comprising the miR-29a or miR-30c as effective components, the technique of inhibiting the aging of adult stem cells and promoting the proliferation and survival rate can be developed to be used for the development of a stem cell treatment agent.

Description

마이크로RNA를 유효성분으로 포함하는 성체줄기세포 노화 억제용 조성물 및 이를 이용한 배양 방법 {COMPOSITION FOR INHIBITING SENESCENCE OF ADULT STEM CELLS COMPRISING MICRORNAs AND CULTURE METHODS USING THE SAME}TECHNICAL FIELD The present invention relates to a composition for inhibiting the senescence of adult stem cells comprising microRNA as an active ingredient and a culture method using the same. BACKGROUND ART [0002]

본 발명은 마이크로RNA(microRNA, 이하 “miRNA”라 칭함)를 유효성분으로 포함하는 세포 노화 억제용 조성물 및 이를 이용한 배양 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a composition for inhibiting cell senescence comprising microRNA (hereinafter referred to as " miRNA ") as an active ingredient, and a culture method using the same.

대표적 줄기세포치료제로 각광받고 있는 성체줄기세포의 임상 적용을 위해서는 다량의 세포를 확보하기 위한 장기간의 계대 배양이 필수적이나 이 과정 동안 세포 노화(cellular senescence) 현상이 나타나게 된다. 성체줄기세포의 노화 현상은 줄기세포의 증식, 분화 및 재생 효능을 저해하는 등 줄기세포치료제로서의 기능에 직접적으로 관련되어 있다. 따라서 세포 노화를 극복하고 증식을 증대하는 새로운 기술 개발이 필요한 실정이다.For the clinical application of adult stem cells, which are widely regarded as a representative stem cell treatment agent, a long-term subculture is necessary to obtain a large number of cells, but cellular senescence phenomenon occurs during this process. The phenomenon of aging of adult stem cells is directly related to the function as a stem cell treatment agent, such as inhibiting the proliferation, differentiation and regeneration effect of stem cells. Therefore, it is necessary to develop new technology to overcome cell senescence and increase proliferation.

세포 노화를 증대 시키는 원인 중 하나가 활성산소이다. 우리 몸에서 약 65%의 비율을 차지하는 산소는 인간 생존에 꼭 필요한 물질이지만, 모든 산소가 인체에 이로운 것은 아니다. 호흡과정에서 몸 속으로 들어간 산소는 산화인산화 과정에 이용되면서 여러 대사과정을 거쳐 산소 부산물을 발생시키는데, 이를 활성산소 또는 유해산소라고 한다.One of the causes of cell senescence is active oxygen. Oxygen, which accounts for about 65% of our bodies, is essential for human survival, but not all oxygen is beneficial to the human body. Oxygen that enters the body during the breathing process is used for the oxidation phosphorylation process, and through various metabolic processes, it generates oxygen by-products, which is called active oxygen or harmful oxygen.

활성산소는 산소와는 다르게 매우 강한 활성을 가진, 불안정한 상태이며, 환경오염, 화학물질, 자외선, 혈액순환장애, 스트레스 등에 의해 발생하게 된다. 이러한 활성산소는 적당량이 존재할 경우 세균 및 이물질로부터 우리 몸을 보호하지만, 과잉 생산되면 인체에 산화작용을 일으켜 세포막, DNA, 그 외의 모든 세포 구조를 손상시켜 세포의 기능을 잃게 할 수 있다. 한편, 활성산소는 상기 발생 요인 외에도 세포가 노화함에 따라 미토콘드리아 내의 활성산소를 제거 하는 다양한 종류의 초과산화물 불균등분해효소(예, superoxide dismutase 2, SOD2) 유전자의 발현량이 감소하여 증가하기도 한다. 또한, 세포의 노화는 활성산소를 증가시킬 뿐만 아니라, 세포의 증식 속도를 감소시킨다(윤계순, 2011).Active oxygen, unlike oxygen, is an unstable state with very strong activity and is caused by environmental pollution, chemicals, ultraviolet rays, blood circulation disorder, stress and the like. These active oxygen protects our body from bacteria and foreign substances when it is present in an appropriate amount, but when it is overproduced, it oxidizes the human body and damages cell membrane, DNA, and all other cell structures, and can lose cell function. On the other hand, in addition to the above-mentioned factors, reactive oxygen species also increase in expression levels of superoxide dismutase 2 (SOD2) genes, which are various kinds of superoxide dismutase (SOD2), which remove active oxygen in mitochondria as cells age. In addition, aging of cells not only increases free radicals but also decreases cell proliferation rate (Yoon, 2000).

한편, miRNA는 대략 19에서 25개의 뉴클레오티드(nucleotide, 이하 “nt”라 칭함)로 구성된 단일가닥 RNA로서 Drosha 및 DGCR8 단백질 복합체에 의한 절단 과정을 거쳐 생성된다. 이렇게 만들어진 miRNA는 표적 mRNA에 결합하여 이의 발현을 저해함으로써 세포 내에서 핵심 유전자 발현 조절 인자로 작용한다. miRNA는 세포 증식, 사멸, 대사, 암화 등의 다양한 세포 과정에 관여한다.On the other hand, miRNAs are single-stranded RNAs composed of approximately 19 to 25 nucleotides (hereinafter referred to as " nt ") and are produced by cleavage by Drosha and DGCR8 protein complexes. These miRNAs bind to the target mRNA and inhibit its expression, thereby acting as a key gene expression regulator in the cell. miRNA is involved in various cell processes such as cell proliferation, death, metabolism, and carcinogenesis.

윤계순. 세포노화에 동반되는 비정상적 신진대사와 GSK3의 역할. 분자세포생물학뉴스. 한국분자·세포생물학회. 2011. 1-6. Yoon Se - soon. The Role of Abnormal Metabolism and GSK3 Associated with Cell Aging. Molecular Cell Biology News. Korean Society of Molecular and Cellular Biology. 2011. 1-6.

이에, 본 발명자는 세포의 노화를 억제시키는 물질을 연구, 개발하기 위하여 노력하던 중, 노화된 성체줄기세포에 특정 miRNA의 함량을 증가시킬 경우, 활성산소를 감소시키거나 분해시키는 기능을 갖는 미토콘드리아 내막이 정상화되는 것을 확인하였다. 또한, 상기 miRNA 처리시 세포 성장 속도의 증가 및 노화 관련 유전자 발현의 억제를 확인함으로써 본 발명을 완성하였다.Accordingly, the present inventors have made efforts to research and develop a substance that inhibits cell senescence. When the amount of a specific miRNA is increased in aged adult stem cells, the mitochondrial inner membrane having a function of reducing or degrading active oxygen Was normalized. In addition, the present invention has been accomplished by confirming the increase of cell growth rate and the suppression of aging-related gene expression during miRNA treatment.

따라서, 본 발명은 세포 노화를 억제하고 증식을 촉진시키는 miRNA를 제공하는 것이다.Accordingly, the present invention provides a miRNA that inhibits cell senescence and promotes proliferation.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 hsa-miR-29a-3p(miR-29a) 및 hsa-miR-30c-5p(miR-30c)인 핵산 분자로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 유효성분으로 포함하는 성체줄기세포 노화 억제용 조성물을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a pharmaceutical composition comprising at least one selected from the group consisting of nucleic acid molecules which are hsa-miR-29a-3p (miR-29a) and hsa-miR-30c-5p And a composition for suppressing adult stem cell senescence.

상기 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 miR-29a 및 miR-30c로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 miRNA를 유효성분으로 포함하는 성체줄기세포의 증식 촉진용 또는 생존율 향상용 조성물을 제공한다.In order to accomplish the above other objects, the present invention provides a composition for promoting proliferation or survival rate of adult stem cells comprising one or more miRNAs selected from the group consisting of miR-29a and miR-30c as an active ingredient.

상기 또 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 miR-29a 및 miR-30c로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 miRNA 존재 하에 성체줄기세포를 배양하는 단계를 포함하는 성체줄기세포 증식 방법으로서, 상기 성체줄기세포를 미분화 상태로 유지시키는 것을 특징으로 하는 증식 방법을 제공한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an adult stem cell proliferation method comprising culturing adult stem cells in the presence of any one or more miRNAs selected from the group consisting of miR-29a and miR-30c, Wherein the stem cells are maintained in an undifferentiated state.

상기 또 다른 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 miR-29a 및 miR-30c인 핵산 분자로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상이 세포 내에 도입된 형태인 세포치료제를 제공한다.In order to achieve still another object of the present invention, there is provided a cell therapy agent, wherein at least one selected from the group consisting of miR-29a and miR-30c nucleic acid molecules is introduced into the cell.

본 발명에 따른 miR-29a 및/또는 miR-30c를 유효성분으로 포함하는 성체줄기세포의 노화 억제용, 및 증식 촉진용 또는 생존율 향상용 조성물은 노화된 성체줄기세포 내에 활성산소를 분해시키는 미토콘드리아의 활동성을 정상화시키고 노화 관련 유전자의 발현을 억제 시킬 수 있다. 따라서, 상기 miRNA는 세포의 노화를 억제시키고 세포 증식을 촉진함으로써, 성체줄기세포의 대량 배양에 유익하며 성체줄기세포의 노화 억제 및 증식 촉진 기술 개발에 유용하게 활용될 수 있다.The composition for inhibiting senescence and promoting proliferation or survival rate of adult stem cells comprising miR-29a and / or miR-30c according to the present invention as an active ingredient is a composition for mitigating active oxygen in senescent adult stem cells Normalize the activity and inhibit the expression of aging-related genes. Therefore, the miRNA inhibits aging of cells and promotes cell proliferation, which is useful for mass culture of adult stem cells, and can be usefully used for development of techniques for inhibiting the senescence of adult stem cells and promoting proliferation of adult stem cells.

도 1은 2',7'-dichlorodihydrofluorescein diacetate(H2DCFDA) 분석기법을 이용하여 세포의 활성산소 농도를 측정한 결과를 나타낸 그래프이다.
도 2는 산화 스트레스를 조절하는 데에 핵심적인 역할을 하는 미토콘드리아의 정상적 기능을 확인하기 위하여, 세포를 JC-1 염료로 염색한 후 공초점 현미경으로 관찰한 것을 나타낸 것이다.
도 3은 세포의 증식 및 생존율을 정량적으로 분석하기 위하여, MTS[3-(4,5-dimethyl-2-yl)-5-(3-carboxymethoxyphenyl)-2-(4-sulfophenyl)-2H-tetrazolium] 기반의 세포 증식 측정 키트를 사용하여 490 nm에서 흡광도를 측정한 결과를 나타낸 것이다.
도 4a는 웨스턴 블롯 분석법을 이용하여 세포 내 노화 조절 단백질의 발현을 관찰한 결과를 나타낸 것이다.
도 4b는 miR-29a 또는 miR-30c 처리에 따른 DNMT3A(DNA methyltransferase 3A) 및 SOD2(Superoxide dismutase 2) 유전자의 발현을 나타낸 그래프이다.
1 is a graph showing the results of measurement of active oxygen concentration of cells using 2 ', 7'-dichlorodihydrofluorescein diacetate (H 2 DCFDA) analysis technique.
FIG. 2 shows the cells observed with a confocal microscope after staining with JC-1 dye to confirm the normal function of mitochondria, which plays a key role in controlling oxidative stress.
Figure 3 is a graph showing the results of MTS [3- (4,5-dimethyl-2-yl) -5- (3-carboxymethoxyphenyl) -2- (4-sulfophenyl) -2H-tetrazolium ] Based cell proliferation assay kit at 490 nm.
FIG. 4A shows the results of observing the expression of regulatory proteins in cells using Western blot analysis.
FIG. 4B is a graph showing the expression of DNMT3A (DNA methyltransferase 3A) and SOD2 (Superoxide dismutase 2) gene according to miR-29a or miR-30c treatment.

본 발명은 일 측면으로, miR-29a 및 miR-30c인 핵산 분자로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 유효성분으로 포함하는 성체줄기세포 노화 억제용 조성물을 제공한다.In one aspect, the present invention provides a composition for inhibiting adult stem cell senescence comprising at least one selected from the group consisting of miR-29a and miR-30c nucleic acid molecules as an active ingredient.

상기 용어 "노화 억제"란 노화에 수반하여 생기는 생리적 변화를 억제하는 것을 의미하며, 당해 생리학적 변화에는 에너지 대사 저하, 미토콘드리아 기능 저하 등이 포함된다. 또한, 성체줄기세포의 노화 억제란 성체줄기세포의 미분화 상태를 유지하는 것일 수 있다.The term " inhibition of aging " means suppression of physiological changes caused by aging. Such physiological changes include energy metabolism degradation, mitochondrial function degradation, and the like. In addition, inhibition of adult stem cell senescence may be to maintain the undifferentiated state of adult stem cells.

miRNA는 전구체(precursor)로부터 두 종류의 성숙한 miRNA (mature miRNA)가 생성되는데, 동일한 pre-microRNA의 서로 다른 arms (3' arm 또는 5' arm)에서 유래한 경우 '-3p' 또는 '-5p'를 뒤쪽에 추가하여 miR-n-3p 혹은 miR-n-5p로 명명한다. 이때, n은 숫자이며, 일반적으로 명명한 순서를 나타낸다. 또한, 한두 개의 서열을 제외하고 거의 동일한 서열의 miRNA들은 소문자를 추가하여 명명하는데, 예를 들어, miR-121a와 miR-121b는 각각의 전구체인 mir-121a와 mir-121b에서 생성되었으며 서열도 매우 유사하다. 이때, "mir-"은 pre-miRNA를 나타내며, 대문자가 있는 "miR-"은 성숙한 miRNA를 의미한다. 또한, 종에 따른 miRNA의 명명은 앞쪽에 표기하는데, 예를 들어, hsa-miR-123은 인간(Homo sapiens) miRNA이고, oar-miR-123은 양(Ovis aries) miRNA이다.miRNAs produce two types of mature miRNAs from precursors, either '-3p' or '-5p' when they originate from different arms (3 'arm or 5' arm) of the same pre- Is added to the rear to name miR-n-3p or miR-n-5p. In this case, n is a number and generally indicates a naming sequence. For example, miR-121a and miR-121b were generated from their respective precursors, mir-121a and mir-121b, and the sequence was also very high similar. Here, " mir- " refers to pre-miRNA, and " miR- " with an upper case means mature miRNA. In addition, miRNA nomenclature by species is indicated at the front, for example, hsa-miR-123 is a homo sapiens miRNA and oar-miR-123 is an Ovis aries miRNA.

본 발명의 일 실시예에서 사용한 miR-29a 및 miR-30c 각각의 정확한 명칭은 hsa-miR-29a-3p 및 hsa-miR-30c-5p로서, 각각 전구체인 hsa-mir-29a 및 hsa-mir-30c로부터 생성된 성숙한 miRNA이다. 상기 miR-29a 및 miR-30c의 서열은 하기와 같다: miR-29a, UAGCACCAUCUGAAAUCGGUUA(서열번호 1); miR-30c, UGUAAACAUCCUACACUCUCAGC(서열번호 2).The precise names of miR-29a and miR-30c used in one embodiment of the present invention are hsa-mir-29a-3p and hsa-miR-30c-5p, 30c. ≪ / RTI > The sequences of miR-29a and miR-30c are as follows: miR-29a, UAGCACCAUCUGAAAUCGGUUA (SEQ ID NO: 1); miR-30c, UGUAAACAUCCUACACUCUCAGC (SEQ ID NO: 2).

현재, miRNA 명명법이 많이 정착되었으나, 정착되기 전 연구자에 따라 miRNA 명명법이 약간씩 상이하였다. 따라서, miRNA의 고유 번호인 Accession number로 miRNA를 추적하는 것이 가장 정확하고 바람직하다. 본 발명의 일 실시예에서 사용한 miR-29a 및 miR-30c 각각의 Accession number는 하기와 같다: miR-29a, MIMAT0000086; miR-30c, MIMAT0000244.Currently, the miRNA nomenclature has been well established, but miRNA nomenclature has been slightly different according to the researchers before it was established. Therefore, it is most accurate and desirable to trace the miRNA with the accession number, which is the unique number of the miRNA. The accession numbers of miR-29a and miR-30c used in one embodiment of the present invention are as follows: miR-29a, MIMAT0000086; miR-30c, MIMAT0000244.

본 발명에서는 노화된 성체줄기세포에 상기의 서열을 갖는 miR-29a 또는 miR-30c를 첨가하여 노화된 세포에서 증가하는 DNMT3A의 발현을 억제시킨다. 그 결과, 활성산소 분해자인 SOD2 유전자의 발현을 유도함으로써 세포 내 활성산소 농도를 감소시켜 세포의 노화를 억제하고 세포의 성장을 회복시킨다.In the present invention, miR-29a or miR-30c having the above sequence is added to aged adult stem cells to inhibit the expression of DNMT3A in aged cells. As a result, induction of the expression of the SOD2 gene, which is an active oxygen decomposer, decreases the active oxygen concentration in the cell, restraining cell senescence and restoring the growth of cells.

또한, 본 명세서에서 언급된 성체줄기세포는 인간의 성체줄기세포 또는 동물의 성체줄기세포일 수 있다. 구체적으로, 상기 성체줄기세포는 중간엽줄기세포(mesenchymal stem cells, MSCs), 다분화능 줄기세포 또는 양막상피세포일 수 있다. 또한, 상기 중간엽 줄기세포는 탯줄, 제대혈, 골수, 지방, 근육, 신경, 피부, 양막 및 태반으로 구성된 군에서 선택되는 유래의 중간엽줄기세포일 수 있다. 각 유래에서 줄기세포를 얻는 방법은 종래 당업계에 공지된 방법에 의할 수 있으며, 본 발명의 실시예의 방법에 한정되지 않는다.In addition, the adult stem cells referred to in the present specification may be human adult stem cells or animal adult stem cells. Specifically, the adult stem cells may be mesenchymal stem cells (MSCs), multipotential stem cells, or amniotic epithelial cells. In addition, the mesenchymal stem cells may be mesenchymal stem cells derived from umbilical cord, umbilical cord blood, bone marrow, fat, muscle, nerve, skin, amniotic membrane and placenta. The method of obtaining stem cells from each of the strains can be performed by a method known in the art and is not limited to the method of the embodiment of the present invention.

상기 조성물은 배양 배지 첨가물로 이용될 수 있으며, 본 발명의 성체줄기세포의 배양에 사용되는 배지로서는 당업계에서 줄기세포 배양에 적합하다고 알려져 있는 통상적인 배지를 사용할 수 있는데, 예를 들면 DMEM(Dulbecco's modified Eagle medium) 또는 Keratinocyte-SFM(Keratinocyte serum free medium)을 사용할 수 있다.The composition may be used as a culture medium additive. As a medium used for culturing adult stem cells of the present invention, a conventional medium known to be suitable for stem cell culture in the art may be used. For example, DMEM (Dulbecco's modified Eagle medium) or Keratinocyte-SFM (Keratinocyte serum free medium).

본 발명은 다른 측면으로, miR-29a 및 miR-30c로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 miRNA를 유효성분으로 포함하는 성체줄기세포 증식 촉진용 또는 생존율 향상용 조성물을 제공한다.In another aspect, the present invention provides a composition for promoting adult stem cell proliferation or improving survival rate, comprising at least one miRNA selected from the group consisting of miR-29a and miR-30c as an active ingredient.

상기 성체줄기세포의 종류는 상기에서 설명한 바와 동일하며, 본 발명에서 용어 "증식 촉진"이란 증식이 일어나는 과정에서 증식의 과정이 빠르게 일어나게 하거나 증식되는 효율을 증가시키는 것을 말한다. 또한, 성체줄기세포는 일정 정도 분열 후 증식을 멈추게 되는데, 분열 횟수가 증가하여 증식이 잘 이루어지는 것을 포함한다.The term " promoting proliferation " in the present invention means that the proliferation process occurs rapidly or the proliferation efficiency is increased in the process of proliferation. In addition, adult stem cells stop proliferating after a certain degree of cleavage, including increased number of cleavage and proliferation.

또한, 본 발명에서 용어 "생존율 향상"이란 어떤 개체군의 총 수에 대하여 살아 남은 개체수의 비율이 증가하는 것을 의미한다.The term " survival rate improvement " in the present invention means that the ratio of the surviving population to the total number of the population increases.

본 발명의 일 실시예에서는, CellTiter 96® AQueousz One Solution 세포 증식 분석법을 이용하여 세포 증식을 측정하였다. 그 결과, 세포 노화 현상에 따라 세포의 성장 속도가 감소됨을 확인하였고, 노화된 세포에 miR-29a 또는 miR-30c를 처리한 결과, 세포의 성장 속도가 노화 세포 및 대조군에 비해 증가함을 확인하였다(도 3).In one embodiment of the invention, cell proliferation was measured using CellTiter 96 AQueousz One Solution cell proliferation assay. As a result, it was confirmed that the cell growth rate was decreased by the cell aging phenomenon. As a result of treating miR-29a or miR-30c with the aged cells, the growth rate of the cells was increased compared to the aged cells and the control group (Fig. 3).

본 발명은 또 다른 측면으로, miR-29a 및 miR-30c로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 miRNA 존재 하에 성체줄기세포를 배양하는 단계를 포함하는 성체줄기세포 증식 방법을 제공한다.In another aspect, the present invention provides a method for adult stem cell proliferation comprising culturing adult stem cells in the presence of any one or more miRNAs selected from the group consisting of miR-29a and miR-30c.

또한, 본 발명은 분화 중에 상기 성체줄기세포가 미분화 상태로 유지되는 것을 특징으로 하는 증식 방법을 제공한다. 상기 성체줄기세포를 miR-29a 또는 miR-30c가 존재하는 배지에서 배양하여 미분화 상태 유지에 유리한 배양조건을 제공할 수 있다.In addition, the present invention provides a propagation method characterized in that the adult stem cells are maintained in an undifferentiated state during differentiation. The adult stem cells can be cultured in a medium in which miR-29a or miR-30c is present to provide culture conditions favorable for maintaining the undifferentiated state.

본 발명의 일 실시예에서는 성체줄기세포에 miR-29a 또는 miR-30c를 처리하였을 때, 세포의 성장과 증식을 촉진시키는 효과가 있음을 확인하였다(도 3).In one embodiment of the present invention, it was confirmed that when adult stem cells were treated with miR-29a or miR-30c, they had the effect of promoting cell growth and proliferation (Fig. 3).

본 발명에서 "미분화" 상태란 세포가 최종 분화되지 않은 상태를 모두 포함하며, 구체적으로는, 본 발명의 성체줄기세포가 처음 상태로부터 더 이상 분화 단계가 진행되지 않는 상태를 의미한다.In the present invention, the term " undifferentiated " means a state in which the cells are not completely differentiated. Specifically, the term " adult stem cell "

다른 하나의 양태로서, 본 발명은 miR-29a 또는 miR-30c를 포함하는 성체줄기세포 미분화 상태 유지용 조성물을 제공한다. 상기 성체줄기세포의 종류는 상기에서 설명한 바와 동일하다. 또한, 상기 조성물은 배양 배지일 수 있다. 이때, 배양 배지 형태의 조성물 내에서 miR-29a 또는 miR-30c의 농도는 1 nM 내지 200 nM, 5 nM 내지 100 nM, 10 nM 내지 80 nM, 20 nM 내지 50 nM일 수 있다.In another embodiment, the present invention provides a composition for maintaining undifferentiated adult stem cells comprising miR-29a or miR-30c. The types of adult stem cells are the same as those described above. In addition, the composition may be a culture medium. In this case, the concentration of miR-29a or miR-30c in the composition in the culture medium may be 1 nM to 200 nM, 5 nM to 100 nM, 10 nM to 80 nM and 20 nM to 50 nM.

또한, 상기 배양은 연속 계대 배양일 수 있고, 상기 배양에서 miR-29a 또는 miR-30c를 처리하는 시간은 1시간 내지 24시간, 2시간 내지 10시간, 4시간 내지 6시간일 수 있다.Also, the culture may be a continuous subculture, and the time for treating miR-29a or miR-30c in the culture may be 1 hour to 24 hours, 2 hours to 10 hours, 4 hours to 6 hours.

또한, 본 발명은 상기 성체줄기세포의 미토콘드리아 기능이 유지 또는 향상되는 것을 특징으로 하는 증식 방법을 제공한다.In addition, the present invention provides a propagation method characterized in that the mitochondrial function of the adult stem cells is maintained or improved.

통상 미토콘드리아 기능은 세포 노화 과정에 의하여 감소된다. 특히, 미분화된 성체줄기세포의 미토콘드리아 기능은 높게 유지되나, 노화된 세포의 미토콘드리아는 그 기능이 저하된다. 따라서, 세포가 노화되었다는 점을 측정하기 위해 미토콘드리아의 기능을 측정할 수 있다. 특히, 미토콘드리아의 기능은 막에 존재하는 다양한 이온 채널을 통하여 이루어짐에 따라, 미토콘드리아의 막전위를 통하여 미토콘드리아의 활성을 확인할 수 있다.Mitochondrial function is usually reduced by the cell aging process. In particular, the mitochondrial function of undifferentiated adult stem cells remains high, but the function of the mitochondria of aged cells deteriorates. Thus, the function of mitochondria can be measured to determine that cells have aged. In particular, as mitochondria function through various ion channels in the membrane, mitochondrial activity can be confirmed through the membrane potential of mitochondria.

본 발명의 일 실시예에서는, JC-1 염료 염색법을 이용하여 세포에 miR-29a 또는 miR-30c를 처리한 후 미토콘드리아의 막전위(△Ψm)를 측정하였다. JC-1 염료로 염색을 하면, 정상적으로 활성화된 미토콘드리아는 적색으로 염색되고, 비정상적으로 활성화된 미토콘드리아는 녹색으로 염색된다. miR-29a 또는 miR-30c를 처리한 후 적색으로 염색된 미토콘드리아의 수가 증가함에 따라, miR-29a 또는 miR-30c가 미토콘드리아의 활성을 정상화시키는 것을 확인하였다.In one embodiment of the present invention, the cell potential (? M) of mitochondria was measured after treatment of miR-29a or miR-30c with cells using the JC-1 dye staining method. When stained with JC-1 dye, normally activated mitochondria are stained red, and abnormally activated mitochondria are stained green. It was confirmed that miR-29a or miR-30c normalized the activity of mitochondria as the number of red-stained mitochondria increased after treatment with miR-29a or miR-30c.

즉, miR-29a 또는 miR-30c가 미토콘드리아 내막의 정상화를 유도함으로써, 세포 노화에 따른 활성산소 분해 기능을 담당하는 미토콘드리아 내막의 비정상적 분극화가 사라짐을 확인하였다(도 2). 이는, miR-29a 또는 miR-30c의 첨가가 미토콘드리아 활성을 정상화함으로써 성체줄기세포의 미분화 상태 유지에 유리하게 작용하고 있음을 제시하고 있다.That is, miR-29a or miR-30c induced normalization of the mitochondrial inner membrane, and abnormal polarization of mitochondrial inner membrane responsible for active oxygen degradation due to cell senescence disappeared (FIG. 2). This suggests that the addition of miR-29a or miR-30c normalizes the mitochondrial activity and thus favorably maintains the undifferentiated state of adult stem cells.

또한, 본 발명은 miR-29a 또는 miR-30c인 핵산 분자가 도입된 세포를 포함하는 세포치료제를 제공한다.The present invention also provides a cell therapy agent comprising a cell into which a nucleic acid molecule of miR-29a or miR-30c has been introduced.

본 발명에 있어서, 상기 miR-29a 또는 miR-30c는 DNMT3A의 발현 억제를 통하여 SOD2 유전자의 발현을 증가시키고, 이를 통하여 세포 내 활성산소 농도를 저하시킴으로써 세포 노화를 억제시키고 세포 성장을 회복시킨다. 본 발명의 일 실시예에서는 miR-29a mimic 및 miR-30c mimic을 세포에 처리하였을 때, DNMT3A의 발현 수준이 감소되어 SOD2 유전자의 발현이 증가함을 확인하였으며, 이에 따라 활성산소 농도가 감소하여 세포 노화를 억제하고, 세포의 성장 속도를 회복시킴을 확인하였다.In the present invention, miR-29a or miR-30c inhibits DNMT3A expression, thereby increasing the expression of SOD2 gene, thereby decreasing active oxygen concentration in the cell, thereby restraining cell senescence and restoring cell growth. In one embodiment of the present invention, when the miR-29a mimic and miR-30c mimic were treated with cells, the expression level of DNMT3A was decreased and the expression of SOD2 gene was increased. As a result, It was confirmed that the cells were inhibited from aging and restored the growth rate of the cells.

따라서, 본 발명의 miR-29a 또는 miR-30c의 수준을 증가시켜 세포 노화를 억제하고 세포 증식을 촉진하기 위한 조성물을 제공할 수 있다. 또한, 상기와 같은 miR-29a 또는 miR-30c 핵산 분자가 도입된 세포를 함유하는 세포치료제를 제공할 수 있다.Accordingly, it is possible to provide a composition for increasing the level of miR-29a or miR-30c of the present invention to inhibit cell senescence and promote cell proliferation. Further, it is possible to provide a cell therapy agent containing the cells into which miR-29a or miR-30c nucleic acid molecule as described above is introduced.

본 발명에서 용어, "세포치료제"는 세포와 조직의 기능을 복원하기 위하여 살아 있는 자가, 동종 또는 이종 세포를 체외에서 증식, 선별하거나 여타 방법으로 세포의 생물학적 특성을 변화시키는 등의 일련의 행위를 통하여 치료, 진단, 예방 목적으로 사용되는 의약품을 의미한다.In the present invention, the term " cell therapeutic agent " means a series of actions such as alive, homologous or xenogeneic cell propagation, screening, or other means of changing the biological characteristics of a cell in order to restore the functions of cells and tissues Refers to medicines used for therapeutic, diagnostic and prophylactic purposes.

상기 세포치료제는 사용하는 세포의 종류와 분화 정도에 따라 체세포치료제 및 줄기세포치료제로 분류할 수 있으며, 상기 줄기세포치료제는 배아줄기세포치료제 및 성체줄기세포치료제로 분류할 수 있다.The cell treatment agent can be classified into a somatic cell treatment agent and a stem cell treatment agent depending on the type and degree of differentiation of the cell to be used, and the stem cell treatment agent can be classified into an embryonic stem cell treatment agent and an adult stem cell treatment agent.

본 발명에서, 세포 배양시 miR-29a 또는 miR-30c 핵산 분자가 도입된 세포를 함유하는 세포치료제는 DNMT3A의 발현을 억제하여 SOD2의 발현을 증대시킴으로써, 세포의 노화를 억제하고 증식을 활발히 하며, 분화능과 세포 재생 능력을 그대로 유지시켜 효율적인 세포치료제로 사용이 가능하다.In the present invention, a cell therapy agent containing cells into which miR-29a or miR-30c nucleic acid molecules are introduced during cell culture inhibits DNMT3A expression and increases expression of SOD2 to inhibit cell senescence and activate proliferation, It can be used as an effective cell therapy agent by maintaining the ability to differentiate and regenerate cells.

이하, 본 발명을 하기 실시예에 의하여 더욱 상세하게 설명한다. 단, 하기 실시예는 본 발명을 예시하기 위한 것일 뿐, 본 발명의 범위가 이들만으로 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the following examples. However, the following examples are for illustrative purposes only and are not intended to limit the scope of the present invention.

준비예Preparation Example 1. 인간  1. Human 중간엽Intermediate lobe 줄기세포의 분리 및 배양 방법 Isolation and culture of stem cells

인간 중간엽 줄기세포는 하기 논문에서 언급한 바와 같이 33세에서 46세 사이의 네 명의 기부자의 지방 조직으로부터 분리하였다(Zuk et al., 2002, Zuk et al., 2001). 인간 중간엽 줄기세포를 수득한 후, 10% 소태아혈청(Gibco), 100 units/ml 페니실린, 및 100 μg/ml 스트렙토마이신(Gibco)이 포함된 Dulbecco's modified Eagle's medium(Gibco)에서 37℃의 5% CO2를 포함하는 습한 공기에서 배양하였다. 배지는 3일마다 교체하였고, 인간 중간엽 줄기세포는 초기 계대(3 내지 5계대) 및 후기 계대(11 내지 13계대)에서 사용하였다.Human mesenchymal stem cells were isolated from the adipose tissue of four donors aged between 33 and 46, as mentioned in the following paper (Zuk et al., 2002, Zuk et al., 2001). Human mesenchymal stem cells were cultured in Dulbecco's modified Eagle's medium (Gibco) containing 10% fetal bovine serum (Gibco), 100 units / ml penicillin, and 100 μg / ml streptomycin (Gibco) and incubated in a humid air containing the% CO 2. The medium was changed every 3 days and human mesenchymal stem cells were used in the early passage (3 to 5 passages) and later passages (11 to 13 passages).

실험예Experimental Example 1.  One. HH 22 DCFDADCFDA 형광값을The fluorescence value 이용한 세포의 활성산소 측정 Measurement of active oxygen in used cells

세포 내 활성산소는 형광 탐침 2',7'-dichlorofluorescin diacetate (H2DCFDA)(ThermoFischer Scientific)의 산화를 이용하여 측정하였다.The intracellular reactive oxygen species were measured by oxidation of the fluorescent probe 2 ', 7'-dichlorofluorescin diacetate (H 2 DCFDA) (ThermoFischer Scientific).

인간 중간엽 줄기세포는 완전 배지에서 50% 내지 60% 정도 증식시켰고, 1일 후, 상기 세포는 소정의 프로토콜에 따라 리포펙타민 2000(Invitrogen)을 사용하여 32 nM의 농도로 DGCR8(DiGeorge syndrome chromosomal region 8)(siDGCR8) 및 GFP 대조군(siGFP; ST Pharm)에 대한 siRNA로 처리하였다. 상기 siRNA 서열은 이전 논문에서 기술되었다(Han et al., 2009): siGFP (sense, 5'-GUU CAG CGU GUC CGG CGA GT TdTdT-3'(서열번호 3); antisense, 5'-CUC GCC GGA CAC GCU GAA CT TdTdT-3'(서열번호 4)) 및 siDGCR8 (sense, 5'-CAU CGG ACA AGA GUG UGA UdTdT-3'(서열번호 5); antisense, 5'-AUC ACA CUC U UG UCC GAU GdTdT-3'(서열번호 6)).Human mesenchymal stem cells were grown to 50% to 60% in complete medium, and after 1 day, the cells were treated with lipofectamine 2000 (Invitrogen) at a concentration of 32 nM according to a predetermined protocol using DGCR8 (DiGeorge syndrome chromosomal region 8) (siDGCR8) and the GFP control (siGFP; ST Pharm). The siRNA sequence was described in the previous paper (Han et al., 2009): siGFP (sense, 5'-GUU CAG CGU GUC CGG CGA GT TdTdT-3 ' CAC GCU GAA CT TdTdT-3 '(SEQ ID NO: 4)) and siDGCR8 (sense, 5'-CAU CGG ACA AGA GUG UGA UdTdT-3' (SEQ ID NO: 5); antisense, 5'- AUC ACA CUC U UG UCC GAU GdTdT-3 '(SEQ ID NO: 6)).

siDGCR8 처리 3일 후, 세포들은 50 nM의 miR-29a mimic(GE Dharmacon)(서열번호 1) 또는 50 nM의 miR-30c mimic(GE Dharmacon)(서열번호 2)으로 각각 개별 또는 동시(combi) 처리하였으며, 매일 새로운 무혈청배지로 교체하였다. 형광 정량 측정을 위하여, siRNA 처리 5일 차에 세포들을 HBSS(Hanks' Balanced Salt Solution)로 세척하고 104 개의 세포를 20 μl의 HBSS로 현탁한 후, 100 μl의 10 μM H2DCFDA를 첨가하고, 37℃의 이산화탄소 배양기에서 30분동안 배양하였다. 형광도는 Ex/Em = 485 nm와 538 nm에서 측정하였고, 이 결과를 도 1에 나타내었다.After 3 days of siDGCR8 treatment, the cells were treated individually or simultaneously with 50 nM miR-29a mimic (GE Dharmacon) (SEQ ID NO: 1) or 50 nM miR-30c mimic (GE Dharmacon) And replaced with fresh serum-free medium daily. For fluorescence quantification, cells were washed with HBSS (Hanks' Balanced Salt Solution) on the 5th day of siRNA treatment, 10 4 cells were suspended in 20 μl of HBSS, 100 μl of 10 μM H 2 DCFDA was added , And cultured in a 37 ° C carbon dioxide incubator for 30 minutes. Fluorescence was measured at Ex / Em = 485 nm and 538 nm, and the results are shown in FIG.

도 1에 나타난 바와 같이, DGCR8 유전자의 발현저하(knockdown, KD)를 통하여 세포 노화 현상이 비정상적으로 야기되었을 때 2배 가량 증가하였던 세포 내의 활성산소의 농도가, miRNA-29a 또는 miRNA-30c의 mimic을 개별 또는 동시 처리하였을 때 대조군 수준으로 다시 감소 되었다. 즉, miRNA-29a 및/또는 miRNA-30c가 노화 현상의 대표적인 특징인 활성산소의 감소를 유도함을 시사한다.As shown in FIG. 1, when the cell senescence phenomenon was abnormally induced by the knockdown (KD) of the DGCR8 gene, the concentration of the active oxygen in the cell, which was increased by a factor of 2, Were individually or concurrently treated and then decreased again to the control level. That is, it is suggested that miRNA-29a and / or miRNA-30c induce a decrease in active oxygen, which is a typical characteristic of the aging phenomenon.

실험예Experimental Example 2.  2. JCJC -1 염료 염색을 통한 미토콘드리아의 정상적 기능 확인-1 Identification of normal function of mitochondria by dye dyeing

DGCR8 발현저하 세포에서 미토콘드리아의 기능을 확인하기 위해, 제조자의 설명에 따라 JC-1 염료(ThermoFischer Scientific, T-3168)를 사용하였다. 3 × 104개의 세포들을 Ibidi 플레이트(35mm, ibitreated)(Ibidi)에서 완전 배지 하에 배양하였다. siDGCR 처리한 지 3일 후, 50 nM의 miR-29a mimic 또는 50 nM의 miR-30c mimic을 세포들에 각각 처리하거나 동시에 처리하였다. siDGCR8 처리 4일 후, 1 μM의 Hoechst(ThermoFischer Scientific, 33342)로 세포들을 처리하였고, 10 μM의 JC-1 염료를 다이메틸 설폭사이드(Dimethyl sulfoxide, DMSO)로 37℃에서 10분동안 용해시켰다. 공초점 현미경을 이용하여 형광 이미지를 얻었고, 그 결과를 도 2에 나타내었다.JC-1 dye (ThermoFischer Scientific, T-3168) was used in accordance with the manufacturer's description to confirm the function of mitochondria in DGCR8 depressed cells. 3 x 10 4 cells were cultured in Ibidi plate (35 mm, ibitreated) (Ibidi) under complete medium. Three days after siDGCR treatment, 50 nM of miR-29a mimic or 50 nM of miR-30c mimic were treated or simultaneously treated with cells, respectively. Four days after the siDGCR8 treatment, cells were treated with 1 μM of Hoechst (ThermoFischer Scientific, 33342) and 10 μM of JC-1 dye was dissolved in Dimethyl sulfoxide (DMSO) for 10 minutes at 37 ° C. A fluorescence image was obtained using a confocal microscope, and the results are shown in Fig.

도 2에 나타난 바와 같이, DGCR8 발현저하를 통하여 세포 노화 현상이 비정상적으로 야기되었을 때, 세포 내 활성산소의 농도를 조절하는 미토콘드리아의 내막이 전자와 이온의 비정상적 유입에 의하여 분극화되는 것이 관찰 되었다(초록색). 이와 같이 노화 현상이 나타난 세포에 miR-29a mimic 또는 miR-30c mimic을 개별 또는 동시 처리하였을 때, 비정상적 분극화가 사라지는 것이 관찰되었다(붉은색). 이는 miR-29a 및/또는 miR-30c가 세포 노화에 따른 활성산소의 분해 기능을 담당하는 미토콘드리아 내막의 정상화를 유도함을 나타낸다.As shown in FIG. 2, when the cell aging phenomenon was abnormally caused by the decrease of DGCR8 expression, it was observed that the inner membrane of mitochondria controlling the concentration of active oxygen in the cell was polarized by the abnormal inflow of electrons and ions (green ). When the miR-29a mimic or miR-30c mimic was separately or co-treated with such aging cells, abnormal polarization was observed to disappear (red color). This indicates that miR-29a and / or miR-30c induce normalization of the mitochondrial inner membrane responsible for the degradation of reactive oxygen species upon cell senescence.

실험예Experimental Example 3.  3. miRmiR -29a 또는 -29a or miRmiR -30c 처리에 따른 세포의 성장 속도 및 생존율 확인-30c to determine cell growth rate and survival rate

세포 증식 및 생존율을 측정하기 위해, CellTiter 96® AQueousz One Solution 세포 증식 분석법(Promega)을 사용하였다. 상기 분석법을 요약하자면, 0일차에 96-웰(well) 플레이트의 한 웰당 3 × 103개의 세포들을 분주하였다. siRNA로 처리한 지 1일 후, 50 nM의 miR-29a mimic 또는 50 nM의 miR-30c mimic으로 세포들을 개별 또는 동시(combi) 처리하였고, 매일 새로운 무혈청 배지로 교체하였다. 처리 5일 후, 세포들을 분석하였다.To measure cell proliferation and survival, CellTiter 96® AQueousz One Solution Cell Proliferation Assay (Promega) was used. To summarize the assay, 3 × 10 3 cells per well of a 96-well plate were dispensed at day zero. One day after treatment with siRNA, the cells were treated individually or simultaneously with 50 nM miR-29a mimic or 50 nM miR-30c mimic and replaced with fresh serum-free medium daily. Five days after treatment, cells were analyzed.

5일 차에, MTS가 포함된 20 μl의 CellTiter 96® AQueousz One Solution를 각 웰에 추가하였고, 멀티 라벨 플레이트 리더(Perkin Elmer)를 사용하여 490 nm에서 흡광도를 측정하였다. 각 분석은 각 조건에 따라 최소 여섯번 반복 측정하였다. 측정 결과를 도 3에 나타내었다.On the 5th day, 20 μl of CellTiter 96® AQueousz One Solution with MTS was added to each well and absorbance was measured at 490 nm using a multi-label plate reader (Perkin Elmer). Each analysis was repeated at least six times under each condition. The measurement results are shown in Fig.

도 3에 나타난 바와 같이, 세포 노화 현상에 따라 세포의 성장 속도가 10% 가량 감소되는 것이 확인되었다. 노화된 세포에 miR-29a를 처리한 결과, 세포의 성장 속도가 노화 세포에 비해 20%, 대조군에 비해 10% 가량 증가되는 것이 확인되었다. 또한, 노화된 세포에 miRNA-30c를 처리한 결과, 세포의 성장 속도가 노화 세포에 비해 10% 가량 즉, 대조군 수준으로 증가되는 것이 확인되었다. 특히, 노화된 세포에 miR-29a 및 miR-30c를 동시에 처리하였을 때, 세포의 성장 속도가 40% 이상 증대되어 나타남이 확인되었다. 이는 miR-29a 및/또는 miR-30c가 노화 현상에 따른 세포 성장 속도 감소 및 생존율의 회복을 유도함을 의미한다.As shown in FIG. 3, it was confirmed that the cell growth rate was reduced by about 10% according to the cell aging phenomenon. Treatment of aged cells with miR-29a revealed that the growth rate of cells was increased by 20% compared to the aged cells and by 10% compared to the control. In addition, miRNA-30c treatment of the aged cells revealed that the growth rate of the cells was increased to about 10%, that is, the control level, as compared with the aged cells. In particular, when miR-29a and miR-30c were simultaneously treated with aged cells, it was confirmed that the growth rate of the cells increased by 40% or more. This means that miR-29a and / or miR-30c induce a decrease in cell growth rate and recovery of survival rate due to the aging phenomenon.

실험예Experimental Example 4. 노화 관련 유전자 발현 억제 확인 4. Confirmation of suppression of gene expression related to aging

노화 현상에 따른 세포 내 유전자 발현의 변화를 확인하기 위해, 웨스턴 블롯 분석법을 사용하였다. siDGCR8 처리 3일 후, 50 nM의 miR-29a mimic 또는 50 nM의 miR-30c mimic으로 세포들을 개별 또는 동시 처리하였고, 매일 새로운 무혈청 배지로 갈아주었다. 세포들을 채취하였고, Halt™ 프로테아제 및 Phosphatase Inhibitor Cocktail(ThermoFischer Scientific, 78441)을 포함하는 RIPA 버퍼(Biosesang, R2002)에서 용해시켰다.Western blot analysis was used to identify changes in intracellular gene expression due to aging. After 3 days of siDGCR8 treatment, cells were individually or co-treated with 50 nM of miR-29a mimic or 50 nM of miR-30c mimic, and replaced with fresh serum-free medium daily. Cells were harvested and lysed in RIPA buffer (Biosesang, R2002) containing Halt ™ protease and Phosphatase Inhibitor Cocktail (ThermoFischer Scientific, 78441).

10분 마다 볼텍싱하며 얼음 위에서 30분간 배양한 후, 4℃에서 20분동안 12,000 rpm 으로 원심분리하여 세포 파편을 제거하였다. 단백질은 4% 내지 20% 구배 겔(Biorad, 4561093) 또는 8% 내지 12% SDS-폴리아크릴아마이드 겔을 이용하여 분리하였다. 전기영동 이후, 단백질은 니트로섬유소 막(GE Healthcare, 10600002)으로 이동시켰고, 4℃에서 하룻밤 동안 적절한 1차 항체와 함께 배양하였다. 이때, 1차 항체는 하기에 표기된 것을 사용하였다: DNMT3A 래빗 다클론 항체(Cell signaling, 2160, 1:1000), H-Ras 래빗 다클론 항체(Santa Cruz, sc-520, 1:200), MEK1/2 (D1A5) 래빗 단클론 항체(Cell Signaling, 8727, 1:1000), p-ERK1/2 마우스 단클론 항체(Cell Signaling, 9106, 1:1000), SOD2 마우스 단클론 항체(BD Biosciences, 611580, 1:1000), 항-알파-튜뷸린 래빗 항체(Sigma Aldrich, SAB3501071, 1:5000), 항-알파-튜뷸린 마우스 항체(Sigma Aldrich, T9026, 1:5000). 알파-튜뷸린은 로딩 컨트롤로서 사용하였다.After 10 minutes of vortexing and incubation on ice for 30 minutes, cell debris was removed by centrifugation at 12,000 rpm for 20 minutes at 4 ° C. Proteins were separated using a 4% to 20% gradient gel (Biorad, 4561093) or 8% to 12% SDS-polyacrylamide gels. After electrophoresis, the proteins were transferred to a nitrocellulose membrane (GE Healthcare, 10600002) and incubated overnight at 4 ° C with the appropriate primary antibody. The following primary antibodies were used: DNMT3A Rabbit polyclonal antibody (Cell signaling, 2160, 1: 1000), H-Ras rabbit polyclonal antibody (Santa Cruz, sc-520, 1: 200), MEK1 / 2 (D1A5) rabbit monoclonal antibody (Cell Signaling, 8727, 1: 1000), p-ERK1 / 2 mouse monoclonal antibody (Cell Signaling, 9106, 1: 1000), SOD2 mouse monoclonal antibody (BD Biosciences, 611580, Anti-alpha-tubulin rabbit antibody (Sigma Aldrich, SAB3501071, 1: 5000), anti-alpha-tubulin mouse antibody (Sigma Aldrich, T9026, 1: 5000). Alpha-tubulin was used as a loading control.

막은 1X TBST로 30분동안 세척하였고, 1차 항체는 상응하는 홀스래디쉬 퍼옥시데이즈가 포함된 2차 항체와 함께 상온에서 1시간 동안 조사하였다. 이때, 2차 항체는 하기에 표기된 것을 사용하였다: 항-마우스 IgG, HRP-linked 항체(Cell signaling, 7076, 1:3000), 항-래빗 IgG, HRP-linked 항체(Cell Signaling, 7074, 1:3000). 항체 희석 버퍼로서 5% BSA 또는 1X TBST의 탈지 분유를 사용하였다.The membranes were washed with 1X TBST for 30 minutes and the primary antibody was incubated with the secondary antibody containing the corresponding horseradish peroxidase at room temperature for 1 hour. The following secondary antibodies were used: anti-mouse IgG, HRP-linked antibody (Cell signaling, 7076, 1: 3000), anti-rabbit IgG, HRP- 3000). 5% BSA or 1X TBST skim milk powder was used as the antibody dilution buffer.

1X TBST를 30분동안 세척한 후, 상기 blotted 단백질을 ImmobilonTM 웨스턴 ECL 용액(Millipore, WBKLO500)을 이용하여 시각화하였고, 화학 발광 이미지 애널라이저(GE Healthcare, LAS-4000, Fujifilm)를 이용하여 이미지를 얻었다. 또한, real-time PCR 분석법을 이용하여 miR-29a mimic 또는 miR-30c mimic의 개별 처리에 따른 SOD2 유전자의 발현 조절을 수치화하였다. 그 결과를 도 4a 및 도 4b에 각각 나타내었다.After washing 1 × TBST for 30 minutes, the blotted protein was visualized using Immobilon ™ Western ECL solution (Millipore, WBKLO500) and images were obtained using a chemiluminescence image analyzer (GE Healthcare, LAS-4000, Fujifilm). In addition, expression of the SOD2 gene was quantitated by individual treatment of miR-29a mimic or miR-30c mimic using real-time PCR assay. The results are shown in Figs. 4A and 4B, respectively.

도 4a 및 도 4b에 나타난 바와 같이, 미토콘드리아 내에서 활성산소 제거 역할을 하는 SOD2 유전자가 miR-29a mimic 또는 miR-30c mimic을 개별 또는 동시 처리한 실험군에서 발현량이 노화 세포에 비해 현저히 증가하는 것이 관찰된 반면, DNMT3A의 발현량은 노화 세포에 비해 감소하였다. 이는 DNMT3A의 발현은 miR-29a 및/또는 miR-30c의 처리에 따라 조절되고, SOD2 유전자의 발현은 노화상태에서 DNMT3A에 의하여 조절됨을 의미한다. 또한, 노화 현상이 나타난 세포에 miR-29a mimic 또는 miR-30c mimic을 개별 또는 동시 처리하였을 때, 비정상적 노화를 유도하거나 노화 진행에 영향을 미치는 Ras 유전자의 발현이 감소하는 것이 관찰되었다. 이는 miR-29a 및/또는 miR-30c가 노화 현상에 따른 세포 내 유전자 발현의 변화를 회복하는 것을 나타낸다.As shown in Figs. 4A and 4B, it was observed that the expression level of the SOD2 gene, which functions as an active oxygen scavenger in the mitochondria, was remarkably increased in the experimental group in which miR-29a mimic or miR-30c mimic was separately or simultaneously treated While the expression level of DNMT3A was decreased compared with that of senescent cells. This indicates that the expression of DNMT3A is regulated by the treatment of miR-29a and / or miR-30c, and the expression of the SOD2 gene is regulated by DNMT3A in the senescent state. In addition, when the miR-29a mimic or miR-30c mimic was separately or co-treated with cells showing aging, it was observed that the expression of Ras gene, which induces abnormal aging or affects the progress of aging, is decreased. This indicates that miR-29a and / or miR-30c restore the changes in intracellular gene expression due to the aging phenomenon.

<110> Soonchunhyang University Industry Academy Cooperation Foundation <120> COMPOSITION FOR INHIBITING SENESCENCE OF ADULT STEM CELLS COMPRISING MICRORNAs AND CULTURE METHODS USING THE SAME <130> FPD/201702-0029 <160> 6 <170> KoPatentIn 3.0 <210> 1 <211> 22 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> hsa-miR-29a-3p <400> 1 uagcaccauc ugaaaucggu ua 22 <210> 2 <211> 23 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> hsa-miR-30c-5p <400> 2 uguaaacauc cuacacucuc agc 23 <210> 3 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> sense primer for detecting siGFP, n=dT <400> 3 guucagcgug uccggcgagt tnn 23 <210> 4 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> antisense primer for detecting siGFP, n=dT <400> 4 cucgccggac acgcugaact tnn 23 <210> 5 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> sense primer for detecting siDGCR8, n=dT <400> 5 caucggacaa gagugugaun n 21 <210> 6 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> antisense primer for detecting siDGCR8, n=dT <400> 6 aucacacucu uguccgaugn n 21 <110> Soonchunhyang University Industry Academy Cooperation Foundation <120> COMPOSITION FOR INHIBITING SENESCENCE OF ADULT STEM CELLS          COMPRISING MICRORNADS AND CULTURE METHODS USING THE SAME <130> FPD / 201702-0029 <160> 6 <170> KoPatentin 3.0 <210> 1 <211> 22 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> hsa-miR-29a-3p <400> 1 uagcaccauc ugaaaucggu ua 22 <210> 2 <211> 23 <212> RNA <213> Artificial Sequence <220> <223> hsa-miR-30c-5p <400> 2 uguaaacauc cuacacucuc agc 23 <210> 3 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> sense primer for detecting siGFP, n = dT <400> 3 guucagcgug uccggcgagt tnn 23 <210> 4 <211> 23 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> antisense primer for detecting siGFP, n = dT <400> 4 cucgccggac acgcugaact tnn 23 <210> 5 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> sense primer for detecting siDGCR8, n = dT <400> 5 caucggacaa gagugugaun n 21 <210> 6 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> antisense primer for detecting siDGCR8, n = dT <400> 6 aucacacucu uguccgaugn n 21

Claims (19)

miR-29a 및 miR-30c인 핵산 분자로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상을 유효성분으로 포함하는 성체줄기세포 노화 억제용 조성물.miR-29a, and miR-30c as an active ingredient. 제1항에 있어서,
상기 노화 억제가 성체줄기세포의 미분화 상태를 유지하는 것인, 노화 억제용 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the suppression of aging maintains the undifferentiated state of adult stem cells.
제1항에 있어서,
상기 성체줄기세포가 중간엽줄기세포인 것을 특징으로 하는, 노화 억제용 조성물.
The method according to claim 1,
Wherein the adult stem cells are mesenchymal stem cells.
제3항에 있어서,
상기 중간엽줄기세포가 탯줄, 제대혈, 골수, 지방, 근육, 신경, 피부, 양막 및 태반으로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나의 유래인 것을 특징으로 하는, 노화 억제용 조성물.
The method of claim 3,
Wherein the mesenchymal stem cells are derived from any one selected from the group consisting of umbilical cord, umbilical cord blood, bone marrow, fat, muscle, nerve, skin, amniotic membrane and placenta.
miR-29a 및 miR-30c로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 miRNA를 유효성분으로 포함하는 성체줄기세포 증식 촉진용 조성물.miR-29a and miR-30c as an active ingredient. miR-29a 및 miR-30c로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 miRNA를 유효성분으로 포함하는 성체줄기세포 생존율 향상용 조성물.miR-29a and miR-30c as an active ingredient. miR-29a 및 miR-30c로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상의 miRNA 존재 하에 성체줄기세포를 배양하는 단계를 포함하는 성체줄기세포 증식 방법.miR-29a and miR-30c in the presence of at least one miRNA selected from the group consisting of miR-29a and miR-30c. 제7항에 있어서,
상기 성체줄기세포가 미분화 상태로 유지되는 것을 특징으로 하는, 증식 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein said adult stem cells are kept in an undifferentiated state.
제7항에 있어서,
상기 배양이 연속 계대 배양인, 증식 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein said culture is a continuous subculture.
제7항에 있어서,
상기 배양에서 miR-29a의 처리 시간이 4시간 내지 6시간인, 증식 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the treatment time of miR-29a in said culture is 4 hours to 6 hours.
제7항에 있어서,
상기 배양에서 miR-30c의 처리 시간이 4시간 내지 6시간인, 증식 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the treatment time of miR-30c in said culture is 4 hours to 6 hours.
제7항에 있어서,
상기 성체줄기세포의 미토콘드리아 기능이 유지 또는 향상되는 것을 특징으로 하는, 증식 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the mitochondrial function of said adult stem cells is maintained or improved.
제7항에 있어서,
상기 miR-29a의 농도가 20 nM 내지 50 nM인 것을 특징으로 하는, 증식 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the concentration of miR-29a is 20 nM to 50 nM.
제7항에 있어서,
상기 miR-30c의 농도가 20 nM 내지 50 nM인 것을 특징으로 하는, 증식 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein the concentration of miR-30c is 20 nM to 50 nM.
제7항에 있어서,
상기 성체줄기세포가 중간엽줄기세포인 것을 특징으로 하는, 증식 방법.
8. The method of claim 7,
Wherein said adult stem cells are mesenchymal stem cells.
제15항에 있어서,
상기 중간엽줄기세포가 탯줄, 제대혈, 골수, 지방, 근육, 신경, 피부, 양막 및 태반으로 구성된 군에서 선택되는 어느 하나의 유래인 것을 특징으로 하는, 증식 방법.
16. The method of claim 15,
Wherein the mesenchymal stem cells are derived from any one selected from the group consisting of umbilical cord, cord blood, bone marrow, fat, muscle, nerve, skin, amniotic membrane and placenta.
miR-29a 및 miR-30c인 핵산 분자로 구성된 군으로부터 선택되는 어느 하나 이상이 세포 내에 도입된 형태인 세포치료제.miR-29a and miR-30c are introduced into the cell. 제17항에 있어서,
상기 세포치료제가 체세포치료제 또는 줄기세포치료제인 것을 특징으로 하는, 세포치료제.
18. The method of claim 17,
Wherein the cell therapeutic agent is a somatic cell therapeutic agent or a stem cell therapeutic agent.
제18항에 있어서,
상기 줄기세포치료제가 배아줄기세포치료제 또는 성체줄기세포치료제인 것을 특징으로 하는, 세포치료제.
19. The method of claim 18,
Wherein the stem cell therapeutic agent is an agent for treating an embryonic stem cell or an adult stem cell.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN115820641A (en) * 2022-10-31 2023-03-21 深圳丹伦基因科技有限公司 Novel miRNA inhibitor and application thereof in-vitro alleviation of iMSC (endothelial cell death factor) aging

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140143880A (en) * 2013-06-07 2014-12-18 서울대학교산학협력단 Composition for Inhibiting Senescence of Adult Stem Cells By Increasing of miRNA Expression

Non-Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
Int. J. Mol. Sci., 16(4), pp. 8227-8253,* *
Research article DOI: 10.2478/micrnat-2013-0004, micrnat, pp.35-45,* *
윤계순. 세포노화에 동반되는 비정상적 신진대사와 GSK3의 역할. 분자세포생물학뉴스. 한국분자·세포생물학회. 2011. 1-6.
학위논문(석사), 박슬기. 울산대학교 일반대학원, 의학과* *

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115820641A (en) * 2022-10-31 2023-03-21 深圳丹伦基因科技有限公司 Novel miRNA inhibitor and application thereof in-vitro alleviation of iMSC (endothelial cell death factor) aging
CN115820641B (en) * 2022-10-31 2023-08-15 深圳丹伦基因科技有限公司 Novel miRNA inhibitor and application thereof in-vitro release of iMSC aging

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