KR20200047330A - Stem cell-derived microvesicles with enhanced efficacy, use thereof and method for enhancing efficacy - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to a stem cell-derived microvesicle with enhanced efficacy, a use thereof, and a method for strengthening efficacy thereof, and more particularly to a use of a stem cell-derived microvesicle with an enhanced expression level of microRNAs for preventing or treating stroke and a method for promoting a production and reinforcing an efficacy of the microRNAs in the stem cell-derived microvesicle, wherein the method is performed by subjecting stem cells to three-dimensional culture or ischemic stimulus to promote the production of stem cell-derived microvesicles and microRNAs in the microvesicles and also reinforce the efficacy of the stem cells and the microvesicles thereof. According to the present invention, the method has an excellent effect of not only promoting the production of the stem cell-derived microvesicle and microRNAs in the microvesicle, but also reinforcing the efficacy of the stem cells or microvesicles isolated therefrom. Accordingly, it is possible to obtain the stem cell-derived microvesicles containing a high level of substances including therapeutic microRNAs in large quantities and thus it is expected that the microvesicle will be useful in related fields of study and future clinical studies.

Description

효능이 증진된 줄기세포 유래 미세소포, 이의 용도 및 효능강화 방법{Stem cell-derived microvesicles with enhanced efficacy, use thereof and method for enhancing efficacy}Stem cell-derived microvesicles with enhanced efficacy, use thereof and method for enhancing efficacy}

본 발명은 효능이 증진된 줄기세포 유래 미세소포, 이의 용도 및 효능강화 방법에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 마이크로RNA의 발현수준이 증진된, 줄기세포 유래 미세소포의 뇌졸중 예방 또는 치료 용도, 줄기세포 유래 미세소포의 마이크로RNA의 생성 촉진 및 효능강화 방법에 관한 것으로, 줄기세포를 3차원 배양하거나 허혈 자극함으로써 줄기세포 유래 미세소포 및 상기 미세소포 내의 마이크로RNA 생성을 촉진시키고, 또한 줄기세포 및 이의 미세소포 효능을 강화하는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a stem cell-derived microvesicle having enhanced efficacy, a use thereof, and a method for enhancing the efficacy, more specifically, a stroke prevention or treatment use of a stem cell-derived microvesicle having enhanced expression level of microRNA, stem cell It relates to a method for promoting the production of microRNAs and enhancing the efficacy of the derived microvesicles, and thereby promoting the production of microRNAs in the stem cells derived microvesicles and the microvesicles by stimulating the cells in three dimensions or by ischemia stimulation. It relates to a method of enhancing the efficacy of vesicles.

최근 뇌졸중, 척수 손상, 다발성 경화증, 알츠하이머 병, 간 경화증, 심근 경색, 신장 질환 및 이식편대숙주병과 같은 난치성 질환들에 대하여 중간엽 줄기세포(mesenchymal stem cells; MSC)를 이용한 여러 임상 시험이 진행되고 있다. 지금까지 긍정적인 임상 결과들이 보고되어 왔지만, 줄기세포를 이용한 치료법은 아직까지 임상에 적용하는데 몇 가지 문제점이 존재한다. 첫째, 세포치료제의 경우 줄기세포가 조직에 생착한 다음 종양 형성의 위험성이 있고, 둘째, 줄기세포의 경우 큰 크기로 인해 동맥폐색을 유발하여 뇌경색을 초래할 가능성이 있으며, 셋째, 줄기세포의 경우 급성기와 같이 뇌-혈관장벽이 열린 상태에서는 뇌 내로 이동이 용이하나 만성기에서는 큰 크기로 인해 이동에 제한이 있다. 끝으로, 세포치료제의 경우 원하는 성향으로 특화된 세포로 그 성향을 유도하는데 한계가 있다.Recently, several clinical trials using mesenchymal stem cells (MSC) have been conducted for intractable diseases such as stroke, spinal cord injury, multiple sclerosis, Alzheimer's disease, liver sclerosis, myocardial infarction, kidney disease and graft versus host disease. have. Although positive clinical results have been reported so far, the treatment using stem cells still has some problems in applying to the clinic. First, in the case of cell therapy, stem cells are engrafted to the tissue and then there is a risk of tumor formation. Second, in the case of stem cells, there is a possibility of causing arterial occlusion and brain infarction due to the large size. Third, in the case of stem cells, acute phase As shown, the brain-vascular barrier is easily moved into the brain in the open state, but in the chronic phase, movement is limited due to its large size. Lastly, in the case of cell therapy products, there is a limit to inducing the propensity to cells specialized to a desired propensity.

최근에는, 중간엽 줄기세포의 임상적 효용성이 주로 근거리분비(paracrine) 효과에 기인한다는 보고들이 증가함에 따라, 재생 의학 분야에서 줄기세포로부터 분비되는 미세소포(microvesicles; MV)가 이의 근거리분비를 통한 다양한 효과를 매개한다는 점에서 주목 받고 있다. 미세소포란 직경 0.1~1μm 이하의 작은 소포로서 자극에 의해 내피세포, 혈소판 등의 세포막 일부가 혈중으로 떨어져 나온 것을 의미하는데, 줄기세포에서 유래된 미세소포는 수용체 및 단백질뿐 아니라 핵 성분을 함유하고 있어 세포간 커뮤니케이션을 매개하는 것으로 알려져 있다. 또한 줄기세포 유래 미세소포는 현재의 줄기세포 이식 치료법의 대안으로 다음과 같은 중요한 특성을 가지고 있다(Nephrol. Dial. Transplant. 27, 3037-3042 (2012)). 구체적으로, 나노 크기 및 지질로 이루어진 소포 구조는 MSC보다 장기간 혈액 순환과 장거리 치료 활성에 있어서 더욱 안전하고 유리하며, 미세소포 표면에 존재하는 줄기세포 막 단백질은 주입된 줄기세포와 같은 질병 표적화 능력을 부여할 수 있고, 줄기세포에 비해 동물혈청을 상대적으로 적게 함유하고 있어 동물 혈청 감염에 의한 증상(zoonosis)의 위험성 역시 배제할 수 있는 장점이 있다.Recently, microvesicles (MV) secreted from stem cells in regenerative medicine have increased their short-term secretion due to increasing reports that the clinical effectiveness of mesenchymal stem cells is mainly due to the paracrine effect. It is attracting attention in that it mediates various effects. Microvesicles are small vesicles with a diameter of 0.1 to 1 μm or less, and mean that a part of the cell membrane, such as endothelial cells and platelets, is released into the blood by stimulation. Microvesicles derived from stem cells contain nuclear components as well as receptors and proteins. It is known to mediate intercellular communication. In addition, stem cell-derived microvesicles have the following important characteristics as an alternative to current stem cell transplantation therapy (Nephrol. Dial. Transplant. 27, 3037-3042 (2012)). Specifically, the vesicle structure composed of nano-sized and lipid is more safe and advantageous for long-term blood circulation and long-term therapeutic activity than MSC, and the stem cell membrane protein present on the microvesicle surface has the ability to target diseases such as injected stem cells. It has the advantage of being able to confer, and the risk of symptoms (zoonosis) caused by animal serum infection is also excluded because it contains relatively little animal serum compared to stem cells.

그러나 아직까지 MSC 유래 미세소포를 연구 및 임상 목적으로 사용하기에는 대량 분리 및 수득방법 등이 확립되어 있지 않아 이는 줄기세포 유래 미세소포를 의약품으로 개발하는데 있어 주요 제한 요인으로 꼽히며, 이의 효능을 보다 강화시킬 수 있는 방법에 대한 연구성과도 부족하여 이에 대한 연구가 필요한 실정이다.However, there has not been established a method for mass separation and obtaining microvesicles derived from MSC for research and clinical purposes, and this is regarded as a major limiting factor in the development of stem cell-derived microvesicles as pharmaceuticals, and its efficacy will be further enhanced. Research on how to do this is also lacking, and research on this is needed.

이에, 본 발명자들은 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있는 방법을 개발하기 위해 연구한 결과, PEG 하이드로겔 마이크로웰 어레이를 제조하여 줄기세포를 동적으로 3차원 배양하거나 줄기세포에 허혈 자극을 가하는 경우 마이크로RNAs를 비롯하여 다양한 치료용 물질들이 다량 함유되어 있고 신경 발생 및 혈관 형성 효과 등을 나타내는 줄기세포 유래 미세소포의 생성이 촉진되는 것을 실험적으로 확인하였는바, 이에 기초하여 본 발명을 완성하였다. Accordingly, the present inventors have researched to develop a method capable of solving the above problems, and produce PEG hydrogel microwell arrays to dynamically cultivate stem cells in 3D or to apply ischemic stimulation to stem cells. It has been experimentally confirmed that the production of microvesicles derived from stem cells, which contains a large amount of various therapeutic substances and exhibits neurogenic and angiogenic effects, has been completed based on this.

이에, 본 발명은 마이크로RNA-137(miR-137), 마이크로RNA-184(miR-184) 및 마이크로RNA-210(miR-210)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 발현수준이 증진된, 줄기세포 유래 미세소포를 포함하는, 뇌졸중 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다.Accordingly, the present invention is a microRNA-137 (miR-137), microRNA-184 (miR-184) and microRNA-210 (miR-210) selected from the group consisting of one or more expression level is enhanced, stem cells It provides a pharmaceutical composition for preventing or treating stroke, comprising the derived microvesicles.

또한, 본 발명은 줄기세포를 3차원 배양하는 단계를 포함하는, 줄기세포 유래 미세소포 내 마이크로RNAs(microRNAs or miRNAs)의 생성 촉진 방법을 제공하는 것을 다른 목적으로 한다. In addition, another object of the present invention is to provide a method for promoting the production of microRNAs (microRNAs or miRNAs) in microvesicles derived from stem cells, including the step of culturing stem cells in three dimensions.

또한, 본 발명은 줄기세포를 허혈 자극하는 단계를 포함하는, 줄기세포 유래 미세소포 내 마이크로RNAs(microRNAs)의 생성 촉진 방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다. In addition, another object of the present invention is to provide a method for promoting the production of microRNAs (microRNAs) in stem cells-derived microvesicles, which includes ischemia-stimulating stem cells.

또한, 본 발명은 줄기세포를 3차원 배양하는 단계를 포함하는, 줄기세포 또는 이로부터 분리된 미세소포(microvesicles)의 효능강화방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다. In addition, another object of the present invention is to provide a method for enhancing the efficacy of stem cells or microvesicles separated therefrom, including the step of culturing the stem cells in three dimensions.

또한, 본 발명은 줄기세포를 허혈 자극하는 단계를 포함하는, 줄기세포 또는 이로부터 분리된 미세소포(microvesicles)의 효능강화방법을 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.In addition, another object of the present invention is to provide a method for enhancing the efficacy of stem cells or microvesicles separated therefrom, comprising the step of ischemia-stimulating the stem cells.

그러나 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 과제에 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the above-mentioned problems, and other problems that are not mentioned will be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 마이크로RNA-137(miR-137), 마이크로RNA-184(miR-184) 및 마이크로RNA-210(miR-210)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 발현수준이 증진된, 줄기세포 유래 미세소포를 포함하는, 뇌졸중 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다. In order to achieve the object of the present invention as described above, the present invention is selected from the group consisting of microRNA-137 (miR-137), microRNA-184 (miR-184) and microRNA-210 (miR-210) 1 Provided is a pharmaceutical composition for preventing or treating stroke, including stem cell-derived microvesicles with enhanced expression level of species or higher.

또한, 줄기세포를 3차원 배양하는 단계를 포함하는, 줄기세포 유래 미세소포 내 마이크로RNAs(microRNAs)의 생성 촉진 방법을 제공한다. In addition, it provides a method for promoting the production of microRNAs (microRNAs) in microvesicles derived from stem cells, comprising the step of culturing the stem cells in three dimensions.

또한, 본 발명은 줄기세포를 허혈 자극하는 단계를 포함하는, 줄기세포 유래 미세소포 내 마이크로RNAs(microRNAs)의 생성 촉진 방법을 제공한다. In addition, the present invention provides a method for promoting the production of microRNAs (microRNAs) in microvesicles derived from stem cells, comprising the step of stimulating ischemia of the stem cells.

본 발명의 일구현예로, 상기 마이크로RNA는 miR-137, miR-184, 및 miR-210으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the microRNA may be one or more selected from the group consisting of miR-137, miR-184, and miR-210.

본 발명의 다른 구현예로, 상기 줄기세포는 배아줄기세포, 유도만능줄기세포(induced pluripotent stem cell; iPSC) 또는 성체 줄기세포일 수 있다.In another embodiment of the present invention, the stem cells may be embryonic stem cells, induced pluripotent stem cells (iPSC) or adult stem cells.

본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 성체 줄기세포는 중간엽 줄기세포, 인간 조직 유래 중간엽 기질세포, 인간 조직 유래 중간엽 줄기세포, 및 다분화능 줄기세포로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 성체 줄기세포인 것일 수 있다. In another embodiment of the present invention, the adult stem cells are at least one adult selected from the group consisting of mesenchymal stem cells, human tissue-derived mesenchymal stromal cells, human tissue-derived mesenchymal stem cells, and multipotent stem cells. It may be a stem cell.

본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 3차원 배양은 세포를 분주하고 배양기 내에서 6시간 내지 18시간 후 20 내지 40 rpm으로 회전 교반하면서 5일 내지 9일 동안 배양하는 것일 수 있다. In another embodiment of the present invention, the three-dimensional culture may be to divide the cells and incubate for 5 to 9 days while rotating and stirring at 20 to 40 rpm after 6 to 18 hours in the incubator.

본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 허혈 자극은 허혈 개체의 뇌조직 추출물 처리에 의한 것일 수 있다. In another embodiment of the present invention, the ischemic stimulation may be by treatment of an ischemic brain tissue extract.

본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 허혈 자극은 12시간 내지 48시간 동안 이루어지는 것일 수 있다.In another embodiment of the present invention, the ischemia stimulation may be made for 12 hours to 48 hours.

또한, 본 발명은 줄기세포를 3차원 배양하는 단계를 포함하는, 줄기세포 또는 이로부터 분리된 미세소포(microvesicles)의 효능강화방법을 제공한다. In addition, the present invention provides a method for enhancing the efficacy of stem cells or microvesicles separated therefrom, including the step of culturing stem cells in three dimensions.

또한, 본 발명은 줄기세포를 허혈 자극하는 단계를 포함하는, 줄기세포 또는 이로부터 분리된 미세소포(microvesicles)의 효능강화방법을 제공한다. In addition, the present invention provides a method for enhancing the efficacy of stem cells or microvesicles separated therefrom, including the step of ischemia-stimulating the stem cells.

본 발명의 일구현예로, 상기 효능강화는 줄기세포 내 성장인자, 사이토카인, 또는 마이크로RNA(microRNA)의 발현이 증진되는 것일 수 있다. In one embodiment of the present invention, the potentiation may be that the expression of growth factor, cytokine, or microRNA (microRNA) in stem cells is enhanced.

본 발명의 다른 구현예로, 상기 성장인자는 섬유아세포 성장인자(fibroblast growth factor; FGF), 간세포 성장인자(hepatocyte growth factor; HGF), 혈관내피세포성장인자(vascular endothelial growth factor; VEGF), 형질전환 성장인자(transforming growth factor beta; TGFβ) 및 골 형성 단백질(Bone Morphogenetic Protein 2; BMP2)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것일 수 있다. In another embodiment of the present invention, the growth factor is fibroblast growth factor (FGF), hepatocyte growth factor (HGF), vascular endothelial growth factor (VEGF), trait It may be one or more selected from the group consisting of transforming growth factor (TGFβ) and bone morphogenetic protein (BMP2).

본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 사이토카인은 CH13L1, CD105, CD147, ICAM-1, IP-10, MIP-1β, IL-6, IL-8, GRO, TIMP-1 및 SerpineE1으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것일 수 있다. In another embodiment of the invention, the cytokine is in the group consisting of CH13L1, CD105, CD147, ICAM-1, IP-10, MIP-1β, IL-6, IL-8, GRO, TIMP-1 and SerpineE1 It may be one or more selected.

본 발명의 또 다른 구현예로, 상기 마이크로RNA는 miR-137, miR-184, 및 miR-210으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것일 수 있다.In another embodiment of the present invention, the microRNA may be one or more selected from the group consisting of miR-137, miR-184, and miR-210.

본 발명에 따른 방법은 줄기세포 유래 미세소포 및 상기 미세소포 내 마이크로RNAs의 생성을 촉진시킬 뿐만 아니라, 줄기세포 또는 이로부터 분리된 미세소포의 효능을 강화시킬 수 있는 우수한 효과를 가지고 있는 바, 이를 통해 치료용 마이크로RNAs를 비롯한 물질들을 높은 수준으로 함유하는 줄기세포 유래 미세소포를 효율적이고 대량으로 수득할 수 있어 상기 미세소포는 관련 연구 분야 및 향후 임상에서 유용하게 이용될 수 있을 것으로 기대된다.The method according to the present invention not only promotes the production of microvesicles derived from stem cells and microRNAs in the microvesicles, but also has an excellent effect of enhancing the efficacy of stem cells or microvesicles isolated therefrom. It is expected that the microvesicles derived from stem cells containing substances including therapeutic microRNAs at a high level can be efficiently and mass-produced, and thus the microvesicles can be useful in related research fields and clinical trials in the future.

도 1은 본 발명에 따른 3차원 줄기세포 배양방법 및 효과에 대한 전체적인 내용을 그림으로 도시한 것이다.
도 2는 3차원(3D) 배양을 통해 중간엽 줄기세포(MSC)-스페로이드를 형성 및 배양한 결과를 나타낸 것으로, 도 2a는 본 발명에서 MSC의 3D 배양에 이용한 PEG 마이크로웰 어레이의 제조과정을 보여주는 그림이고, 도 2b는 상기 마이크로웰에 일정한 밀도로 MSC를 분주한 다음 12시간 이내에 구형의 세포 응집체가 형성된 것을 보여주는 결과이며, 도 2c는 동적 3D 배양 5일째에 MSC-스페로이드에 대하여 세포 생존을 확인한 결과이고, 도 2d 및 도 2e는 각각 헤마톡실린 및 에오신(H&E)과 메이슨 트리크롬(M&T) 염색을 실시한 결과이며, 도 2f는 MSC를 각각 정적 2D 배양, 연속적으로 교반시키는 동적 2D 배양(2D w/shaking), 정적 3D 배양, 및 동적 3D 배양(3D w/shaking)하면서 배양 3(D3), 5(D5), 및 7일(D7)째에 세포 수를 측정하여 MSC의 증식능을 비교한 결과이다.
도 3은 동적 3D 배양한 MSC-스페로이드의 유전자 발현 프로파일을 분석한 결과로서, 도 3a는 2D 배양 또는 동적 3D 배양 방법(1일 및 7일째)으로 배양한 MSC에 대하여 PCR을 통해 MSC의 특성과 관련된 84가지 주요 유전자의 발현 수준을 측정하여 클러스터 그램으로 제시한 결과이고, 도 3b는 각 실험군에서 MSC의 줄기세포능(stemness) 및 줄기세포 마커(MSC marker)와 관련된 유전자들의 발현수준을 비교하여 나타낸 것이고, 도 3c는 평균 Ct 값이 30 미만인 hMSCs의 특성을 나타내는 유전자들의 발현을 산점도(scatter plot)로 표현하여 실험군 간에 비교하여 나타낸 것이다.
도 4는 동적 3D-MSC 배양에 의한 미세소포 생성 증가를 확인한 결과로서, 도 4a는 각각 정적 2D 배양, 연속적으로 교반시키는 동적 2D 배양(2D w/shaking), 정적 3D 배양, 및 동적 3D 배양(3D w/shaking)한 MSC에서 배양 3(D3), 5(D5), 및 7일(D7)째에 미세소포를 분리하여 유세포 분석을 실시한 결과이고, 도 4b는 상기 각 배양 방법별로 배양 시간에 따른 미세소포의 생성량을 일정 세포 수로 보정하여 비교한 결과이며, 도 4c는 배양 7일째에 각 배양 방법에 따라 생성된 미세소포 내 총 단백질 농도를 일정 세포 수로 보정하여 비교한 결과이다.
도 5는 허혈-뇌조직 추출물이 처리된 hMSC 유래 미세소포(IBE-MVs) 및 동적 3D 배양한 hMSC 유래 미세소포(3D-MVs) 내 치료 물질들의 수준을 분석한 결과로서, 도 5a 및 도 5b는 상기 2가지 종류의 미세소포 내 다양한 사이토카인의 함유량을 측정한 결과이고, 도 5c는 허혈-뇌조직 추출물이 처리된 rMSC 유래 미세소포(MSC-MV) 및 섬유아세포 유래 미세소포(Fibroblast-MV) 내 뇌졸중 치료와 관련된 성장인자들의 수준을 웨스턴 블롯으로 측정하여 비교한 결과이다.
도 6은 허혈-뇌조직 추출물이 처리된 hMSC 유래 미세소포(IBE-MVs) 및 동적 3D 배양 방법으로 배양한 hMSC 유래 미세소포(3D-MVs) 내 신생혈관 형성 및/또는 신경발생 신호전달에 중요하다고 알려진 microRNAs의 수준을 분석한 결과로서, 도 6a는 상기 2가지 종류의 미세소포 내 상기 microRNAs의 발현수준을 측정하여 비교한 결과이고, 도 6b는 2D 배양법, exosome-free FBS를 사용한 동적 3D 배양법, 및 동적 3D 배양법을 통해 배양한 hMSC 유래 미세소포(각각 2D-MVs, Exo-free 3D-MVs, 3D-MVs) 내 상기 microRNAs의 발현수준을 측정하여 비교한 결과이며, 도 6c는 2D 배양법(2D-MVs) 또는 동적 3D 배양방법으로 배양한 hMSC 유래 미세소포(3D-MVs) 내에 마이크로RNAs의 발현수준을 비교한 결과이며, 도 6d는 3D-MVs를 인간제대 정맥 내피세포(HUVECs) 또는 신경줄기세포(NSCs)에 처리한 후, 마이크로RNAs의 발현수준을 분석한 결과이며, 도 6e는 허혈-뇌조직 추출물이 처리된 rMSC 유래 미세소포(MSC-MV) 및 섬유아세포 유래 미세소포(Fibroblast-MV) 내 상기 microRNAs의 발현수준을 측정하여 비교한 결과이다.
도 7은 MSC 유래 미세소포의 혈관 생성 자극 효과를 확인한 결과로서, 도 7a는 인간 제대 정맥 내피세포(HUVECs)에 허혈-뇌조직 추출물이 처리된 MSC 유래 미세소포(IBE-MVs) 및 동적 3D 배양 방법으로 배양한 hMSC 유래 미세소포(3D-MVs)를 처리하고 혈관 생성 정도를 평가한 결과이고, 도 7b는 3D-MVs 및 miR-210 형질주입한 세포의 혈관 생성 정도를 평가한 결과이고, 도 7c는 2D 배양법, exosome-free FBS를 사용한 동적 3D 배양법으로 배양한 MSC 유래 미세소포(각각 2D-MVs, Exo-free 3D-MVs) 처리 후 혈관 생성 정도를 평가한 결과이다.
도 8은 MSC 유래 미세소포의 신경 발생 자극 능력을 확인한 결과로서, 도 8a 및 도 8b는 랫트 유래 신경줄기세포에 허혈-뇌조직 추출물이 처리된 MSC 유래 미세소포(IBE-MVs) 및 동적 3D 배양 방법으로 배양한 hMSC 유래 미세소포(3D-MVs)를 처리하고 배양 4일째에 현미경 관찰(도 8a) 및 면역세포화학염색법(도 8b)을 통해 신경 발생 자극 능력을 평가한 결과이고, 도 8c 및 도 8d는 2D 배양법, exosome-free FBS를 사용한 동적 3D 배양법으로 배양한 MSC 유래 미세소포(각각 2D-MVs, Exo-free 3D-MVs) 처리 후 배양 4일 째에 현미경 관찰(도 8c) 및 면역세포화학염색법(도 8d)을 통해 신경 발생 자극 능력을 평가한 결과이고, 도 8e는 3D-MVs 및 miR-184를 형질주입한 세포의 신경줄기세포 증식 능력을 평가한 결과이다.
도 9a는 허혈-뇌조직 추출물이 처리된 rMSC 유래 미세소포(rMSC-MV)를 microRNA-210 또는 microRNA-184를 형질주입한 경우와 비교하여 각각 혈관 생성 능력 및 신경줄기세포 증식 정도를 평가한 결과이고, 도 9b는 웨스턴 블롯을 통해 rMSC-MV가 처리된 세포 또는 각각 miR-210 및 miR-184를 형질주입한 세포에서 상기 microRNAs의 표적 단백질인 Ephrin A3 및 Numbl의 발현 억제를 확인한 결과이고, 도 9c는 웨스턴 블롯을 통해 3D-MVs가 처리된 세포 또는 각각 miR-210 및 miR-184를 형질주입한 세포에서 상기 microRNAs의 표적 단백질인 Ephrin A3 및 Numbl의 발현 억제를 확인한 결과이다.
1 is a diagram showing the overall contents of the three-dimensional stem cell culture method and effect according to the present invention.
Figure 2 shows the results of forming and culturing mesenchymal stem cells (MSC) -spheroids through three-dimensional (3D) culture, Figure 2a is a process of manufacturing a PEG microwell array used for 3D culture of MSC in the present invention Figure 2b is a result showing that a spherical cell aggregate was formed within 12 hours after dispensing MSC at a constant density in the microwell, Figure 2c is a cell for MSC-spheroids on the 5th day of dynamic 3D culture As a result of confirming survival, FIGS. 2D and 2E are results of hematoxylin and eosin (H & E) and Mason Trichrome (M & T) staining, respectively. FIG. 2F is a static 2D culture of MSC, respectively, and dynamic 2D for continuously stirring. Proliferation capacity of MSC by measuring the number of cells on culture 3 (D3), 5 (D5), and 7 days (D7) while culturing (2D w / shaking), static 3D culture, and dynamic 3D culture (3D w / shaking) It is the result of comparing.
Figure 3 is a result of analyzing the gene expression profile of the dynamic 3D cultured MSC-spheroids, Figure 3a is a 2D culture or dynamic 3D culture method (Day 1 and 7) MSC culture through PCR for the characteristics of MSC It is a result of measuring the expression level of 84 major genes related to and presented as a cluster gram, and FIG. 3B compares the expression levels of genes related to stem cell function and stem cell marker of MSC in each experimental group. 3c shows the expression of genes showing the characteristics of hMSCs having an average Ct value of less than 30 in a scatter plot, and shows comparison between experimental groups.
4 is a result of confirming an increase in microvesicle production by dynamic 3D-MSC culture, and FIG. 4A shows static 2D culture, continuous dynamic 2D culture (2D w / shaking), static 3D culture, and dynamic 3D culture, respectively. The results of the flow cytometry analysis by separating the microvesicles on 3D (D3), 5 (D5), and 7 (D7) cultures in 3D w / shaking MSC, and FIG. 4B shows the culture time for each culture method. The result of comparing the amount of microvesicles generated with a certain number of cells is compared, and FIG. 4C shows the result of correcting and comparing the total protein concentration in the microvesicles generated according to each culture method to a certain number of cells on the 7th day of culture.
5 is a result of analyzing the levels of therapeutic substances in hMSC-derived microvesicles (IBE-MVs) treated with ischemia-brain tissue extract and dynamic 3D cultured hMSC-derived microvesicles (3D-MVs), FIGS. 5A and 5B Is a result of measuring the content of various cytokines in the above two types of microvesicles, and FIG. 5C shows rMSC-derived microvesicles (MSC-MV) and fibroblast-derived microvesicles (Fibroblast-MV) treated with ischemia-brain tissue extracts. ) This is a result of comparing and measuring the level of growth factors related to my stroke treatment by Western blot.
6 is important for angiogenesis and / or neurogenic signaling in hMSC-derived microvesicles (IBE-MVs) treated with ischemia-brain tissue extracts and hMSC-derived microvesicles (3D-MVs) cultured by a dynamic 3D culture method. As a result of analyzing the level of microRNAs known to be, FIG. 6A is a result of measuring and comparing the expression level of the microRNAs in the two types of microvesicles, and FIG. 6B is a 2D culture method, a dynamic 3D culture method using exosome-free FBS , And hMSC-derived microvesicles (2D-MVs, Exo-free 3D-MVs, 3D-MVs, respectively) cultured through a dynamic 3D culture method are measured and compared, and FIG. 6C shows 2D culture method ( 2D-MVs) or a result of comparing expression levels of microRNAs in hMSC-derived microvesicles (3D-MVs) cultured by a dynamic 3D culture method, and FIG. 6D shows 3D-MVs as human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) or neural lines The number of microRNAs expressed after treatment with gastric cells (NSCs) Results of the analysis of the quasi, Figure 6e is a result of measuring and comparing the expression level of the microRNAs in the microvesicles (MSC-MV) and fibroblast-derived microvesicles (MSC-MV) treated with ischemia-brain tissue extract to be.
7 is a result of confirming the stimulation effect of angiogenesis of MSC-derived microvesicles, and FIG. 7A shows ischemic-brain tissue extract-treated MSC-derived microvesicles (IBE-MVs) and dynamic 3D culture in human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) The result of treatment of hMSC-derived microvesicles (3D-MVs) cultured by the method and evaluation of angiogenesis level, FIG. 7B is an evaluation result of angiogenesis of 3D-MVs and miR-210 transfected cells, and FIG. 7c is a result of evaluating the degree of angiogenesis after treatment with MSC-derived microvesicles (2D-MVs and Exo-free 3D-MVs, respectively) cultured by a 2D culture method and a dynamic 3D culture method using exosome-free FBS.
8 is a result of confirming the neural stimulation ability of MSC-derived microvesicles, and FIGS. 8A and 8B are MSC-derived microvesicles (IBE-MVs) treated with rat-derived neural stem cells treated with ischemic-brain tissue extracts and dynamic 3D culture method As a result of processing the microvesicles (3D-MVs) derived from hMSCs cultured with the cells, and evaluating the ability to stimulate nerve development through microscopic observation (FIG. 8A) and immunocytochemical staining (FIG. 8B) on the 4th day of culture, FIGS. 8C and 8 8d is a 2D culture method, MSC-derived microvesicles (2D-MVs, Exo-free 3D-MVs, respectively) cultured by a dynamic 3D culture method using exosome-free FBS, followed by microscopic observation on the 4th day of culture (FIG. 8C) and immune cells It is a result of evaluating the ability to stimulate nerve development through a chemical staining method (FIG. 8D), and FIG. 8E is a result of evaluating the ability to proliferate neural stem cells of cells transfected with 3D-MVs and miR-184.
Figure 9a is a result of evaluating the degree of angiogenesis ability and neural stem cell proliferation, respectively, compared to the case of transfection of microRNA-210 or microRNA-184 with rMSC-derived microvesicles (rMSC-MV) treated with ischemia-brain tissue extract , Figure 9b is a result of confirming the inhibition of the expression of the target protein of Ephrin A3 and Numbl of the microRNAs in cells treated with rMSC-MV or miR-210 and miR-184, respectively, through Western blot, Figure 9c Is a result of confirming the inhibition of the expression of the target proteins of Ephrin A3 and Numbl of the microRNAs in cells treated with 3D-MVs or miR-210 and miR-184, respectively, through Western blot.

본 발명자들은 PEG 하이드로겔 마이크로웰 어레이를 제조하여 줄기세포를 동적 3차원 배양하거나 줄기세포에 허혈 자극을 가하는 경우 줄기세포 유래 미세소포 및 상기 미세소포 내 치료용 마이크로RNAs를 비롯한 다양한 치료용 물질들의 생성이 촉진되며, 실질적으로 상기 줄기세포 유래 미세소포에 의한 혈관 형성 및 신경 발생 자극 효과를 실험적으로 확인하였는바, 이에 기초하여 본 발명을 완성하였다. The present inventors produce a PEG hydrogel microwell array to dynamically generate 3D culture of stem cells or to apply ischemic stimulation to stem cells, and generate various therapeutic substances including microvesicles derived from stem cells and therapeutic microRNAs in the microvesicles. This is promoted, and the effect of stimulation of angiogenesis and neurogenesis by the microvesicles derived from the stem cells was experimentally confirmed, and based on this, the present invention was completed.

이에, 본 발명은 마이크로RNA-137(miR-137), 마이크로RNA-184(miR-184) 및 마이크로RNA-210(miR-210)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 발현수준이 증진된, 줄기세포 유래 미세소포를 포함하는, 뇌졸중 예방 또는 치료용 약학적 조성물을 제공한다. Accordingly, the present invention is a microRNA-137 (miR-137), microRNA-184 (miR-184) and microRNA-210 (miR-210) selected from the group consisting of one or more expression level is enhanced, stem cells It provides a pharmaceutical composition for preventing or treating stroke, comprising the derived microvesicles.

또한, 본 발명은 줄기세포를 3차원 배양하는 단계를 포함하는, 줄기세포 유래 미세소포 내 마이크로RNAs(microRNAs)의 생성 촉진 방법을 제공한다. In addition, the present invention provides a method for promoting the production of microRNAs (microRNAs) in microvesicles derived from stem cells, comprising the step of culturing the stem cells in three dimensions.

또한, 본 발명은 줄기세포를 허혈 자극하는 단계를 포함하는, 줄기세포 유래 미세소포 내 마이크로RNAs(microRNAs)의 생성 촉진 방법을 제공한다. In addition, the present invention provides a method for promoting the production of microRNAs (microRNAs) in microvesicles derived from stem cells, comprising the step of stimulating ischemia of the stem cells.

상기 마이크로RNA는 miR-137, miR-184, 및 miR-210으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것일 수 있다. The microRNA may be one or more selected from the group consisting of miR-137, miR-184, and miR-210.

본 발명자들은 실시예를 통하여 본 발명에 따른 3차원 배양 방법 및 줄기세포의 허혈 자극을 통해 줄기세포 유래 미세소포 및 상기 미세소포 내 마이크로RNAs의 생성을 촉진시킬 수 있고 이에 따라 상기 줄기세포 및 이의 미세소포의 효능을 강화할 수 있음을 발견하였다. The present inventors can promote the production of microvesicles derived from stem cells and microRNAs in the microvesicles through the three-dimensional culture method and the ischemic stimulation of stem cells according to the present invention, and accordingly the stem cells and their fines It has been found that the efficacy of vesicles can be enhanced.

본 발명의 일실시예에서는, 본 발명에 따른 3차원 배양을 위해 PEG 하이드로겔 마이크로웰 어레이를 제조하였으며, 일정한 밀도로 중간엽 줄기세포(MSC)를 상기 마이크로웰 각각에 분주하여 자발적 스페로이드 형성을 유도한 후 7일 동안 배양기 내에서 일정 속도로 회전 교반하면서 3D 배양을 실시하였다. 그 결과 상기 줄기세포들이 빽빽하게 밀집하여 스페로이드를 구성하며 세포외기질을 분비하고, 스페로이드를 구성하는 대부분의 세포가 생존하였음을 확인하였다. 또한 교반하거나 교반하지 않은 상태로 각각 2D 또는 3D 배양을 진행하면서 배양시간에 따른 세포 증식을 관찰한 결과 본 발명에 따른 3D 배양의 경우 배양 7일째 까지 세포 수가 증가하지 않고 초기 세포 수가 유지되는 것을 확인하였다(실시예 1 참조).In one embodiment of the present invention, a PEG hydrogel microwell array was prepared for a three-dimensional culture according to the present invention, and spontaneous spheroid formation was performed by dispensing mesenchymal stem cells (MSC) into each of the microwells at a constant density. After induction, 3D culture was performed while rotating and stirring at a constant rate in the incubator for 7 days. As a result, it was confirmed that the stem cells were densely packed to form a spheroid, secrete the extracellular matrix, and that most of the cells constituting the spheroid survived. In addition, as a result of observing cell proliferation according to the cultivation time while conducting 2D or 3D cultivation with or without agitation, it was confirmed that in the case of 3D culturing according to the present invention, the number of cells did not increase until the 7th day of cultivation and the initial cell number was maintained (See Example 1).

본 발명의 다른 실시예에서는, MSC를 정적 2D 배양하거나 또는 본 발명에 따른 방법으로 동적 3D 배양한 후 줄기세포의 특성과 관련된 84가지 유전자들의 발현 프로파일 변화를 분석한 결과, 다양한 유전자들의 발현이 상향 또는 하향 조절되는 것을 관찰하였고 이러한 분석을 통해 본 발명에 따른 3D 배양한 MSC에서 연골 형성 및 골 형성에 대한 분화 잠재력이 현저히 향상되는 것을 알 수 있었다(실시예 2 참조).In another embodiment of the present invention, as a result of analyzing a change in the expression profile of 84 genes related to the characteristics of stem cells after static 2D culture of MSC or dynamic 3D culture of the method according to the present invention, the expression of various genes is upward Or it was observed to be down-regulated, and through this analysis, it was found that the differentiation potential for cartilage formation and bone formation in the 3D cultured MSC according to the present invention was significantly improved (see Example 2).

본 발명의 또 다른 실시예에서는, 본 발명에 따른 동적 3D 배양을 실시하고 전술한 바와 같은 종래의 다른 배양 방법을 통해 MSC를 배양한 후 각 배양법으로 배양한 MSC에서 미세소포를 분리하여 생성량 및 미세소포의 총 단백질 양을 측정한 결과, 다른 방법에 비해 본 발명에 따른 방법으로 배양한 경우 현저히 높은 양의 미세소포가 생성된 것을 확인하였다(실시예 3 참조).In another embodiment of the present invention, after performing the dynamic 3D culture according to the present invention and culturing the MSC through other conventional culture methods as described above, the microvesicles are separated from the MSC cultured by each culture method to produce and fine As a result of measuring the total protein amount of vesicles, it was confirmed that a significantly higher amount of microvesicles was generated when cultured by the method according to the present invention compared to other methods (see Example 3).

본 발명의 또 다른 실시예에서는, 본 발명에 따른 동적 3D 배양방법으로 배양한 MSC 유래 미세소포 및 줄기세포에 허혈-뇌조직 추출물을 처리하여 허혈 자극한 MSC 유래 미세소포를 각각 수득한 후 상기 미세소포 내에 함유된 치료 물질들을 분석하였다. 그 결과 상기 2가지 종류의 미세소포 모두에서 발현수준에 차이는 있으나 대체적으로 면역 조절 및 혈관 신생과 관련된 사이토카인이 다량 함유되어 있는 것을 확인하였다. 또한 신경 발생 및 혈관 신생과 관련이 있다고 알려진 microRNAs도 다량 존재하는 것을 확인하였다(실시예 4 참조).In another embodiment of the present invention, the microvesicles derived from the MSC-derived microvesicles cultured by the dynamic 3D culture method according to the present invention and the ischemic-brain tissue extract on stem cells are obtained, respectively, to obtain the microvesicles derived from the ischemia-stimulated MSC The therapeutic substances contained in the vesicles were analyzed. As a result, it was confirmed that although there is a difference in the expression level in both types of microvesicles, cytokines related to immune regulation and angiogenesis are generally contained. In addition, it was confirmed that a large amount of microRNAs known to be related to neurogenesis and angiogenesis were present (see Example 4).

본 발명의 또 다른 실시예에서는, 본 발명에 따른 동적 3D 배양 MSC 유래 미세소포 및 허혈-뇌조직 추출물이 처리된 MSC 유래 미세소포 각각의 혈관 형성 및 신경 발생 자극 효과를 검증하였다. 그 결과 상기 2가지 종류의 미세소포 모두 인간 제대 정맥 내피세포의 관 형성, 신경줄기세포의 증식 및 신경세포로의 분화를 유의한 수준으로 자극하는 것을 확인하였으며, 또한 3D 배양의 경우 2D 배양한 경우에 비해 유의한 효과가 있는 것을 확인하였다. 나아가 동적 3D 배양 MSC 유래 미세소포 및 허혈-뇌조직 추출물이 처리된 MSC 유래 미세소포의 경우 혈관 형성 및 신경 발생과 관련 있다고 알려진 miR-210 및 miR-184를 형질주입한 경우와 비교해 유사하거나 더 높은 수준으로 혈관 형성 및 신경 발생 자극 효과를 나타내었으며, 상기 miRNA 각각의 표적 단백질인 Ephrin A3 및 Numbl의 발현을 억제하는 것을 확인하였다(실시예 5 참조). In another embodiment of the present invention, the vascular stimulation and neurogenic stimulation effects of each of the microvesicles treated with the dynamic 3D cultured MSC derived microvesicles and the ischemic-brain tissue extract treated MSC derived microvesicles were examined. As a result, it was confirmed that both types of microvesicles stimulated the formation of ducts of human umbilical vein endothelial cells, the proliferation of neural stem cells, and the differentiation into neurons at a significant level. Compared, it was confirmed that there is a significant effect. Furthermore, the microvesicles derived from the dynamic 3D cultured MSC and the microvesicles treated with the ischemic-brain tissue extract were similar or higher compared to those transfected with miR-210 and miR-184, which are known to be related to angiogenesis and neurogenesis. It exhibited angiogenic and neurogenic stimulation effects at the level, and it was confirmed that the miRNAs inhibit the expression of target proteins Ephrin A3 and Numbl, respectively (see Example 5).

상기와 같은 결과들은 줄기세포를 본 발명에 따른 방법으로 3D 배양하거나 허혈 자극함으로써 미세소포 및 상기 미세소포 내 microRNAs의 생성을 촉진시키고, 이에 따라 줄기세포 또는 상기 줄기세포 유래 미세소포의 효능을 강화시킬 수 있음을 입증하는 것이다.These results promote the production of microvesicles and microRNAs in the microvesicles by stimulating ischemia or 3D culturing the stem cells by the method according to the present invention, thereby enhancing the efficacy of stem cells or microvesicles derived from the stem cells. Is to prove that it can.

본 발명에 있어서, 상기 줄기세포는 배아 줄기세포, 유도만능줄기세포(induced pluripotent stem cell; iPSC) 또는 성체 줄기세포일 수 있고, 바람직하게 성체 줄기세포는 중간엽 줄기세포, 인간 조직 유래 중간엽 기질세포, 인간 조직 유래 중간엽 줄기세포, 및 다분화능 줄기세포로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. In the present invention, the stem cells may be embryonic stem cells, induced pluripotent stem cells (iPSC) or adult stem cells, preferably, adult stem cells are mesenchymal stem cells, human tissue-derived mesenchymal matrix Cells, human tissue-derived mesenchymal stem cells, and may be one or more selected from the group consisting of multipotent stem cells, but is not limited thereto.

본 발명에 따른 동적 3차원 중간엽 줄기세포 배양(dynamic 3D-MSC culture) 방법에 대한 전체적인 개념 및 효과에 대한 내용은 도 1에 그림으로 도시하였으며, 상기 방법을 통해 줄기세포 유래 미세소포를 단순하고 효율적인 방법으로 대량 수득할 수 있는 장점이 있다. 구체적으로 동적 3차원 배양은 본 발명에서 제조한 PEG 하이드로겔 마이크로웰에서 이루어지며, 보다 상세하게는 상기 마이크로웰에 일정량의 줄기세포를 분주하고 6시간 내지 18시간, 보다 바람직하게는 약 12시간 동안 자발적 스페로이드 형성을 유도한 후 배양기 내에서 20~40 rpm, 보다 바람직하게는 30 rpm으로 회전 교반하면서 5일 내지 9일 동안 배양하는 것일 수 있으며 보다 바람직하게는 약 6일 내지 7일 동안 배양하는 과정을 포함한다.The overall concept and effect of the dynamic 3D mesenchymal stem cell culture method according to the present invention is illustrated in FIG. 1 by the method, the stem cell-derived microvesicles are simple and There is an advantage that can be obtained in large quantities in an efficient manner. Specifically, the dynamic three-dimensional culture is performed in the PEG hydrogel microwell prepared in the present invention, and more specifically, a predetermined amount of stem cells are dispensed into the microwell and for 6 to 18 hours, more preferably for about 12 hours. After inducing spontaneous spheroid formation, it may be incubated for 5 to 9 days with 20 to 40 rpm, more preferably 30 rpm in the incubator, and more preferably for about 6 to 7 days Process.

본 발명에 따른 줄기세포의 허혈 자극은 뇌 허혈이 유발된 개체의 뇌조직 추출물을 처리하는 과정을 통해 이루어지며, 중간엽 줄기세포에 허혈 뇌조직 추출물을 처리하고 12시간 내지 48시간, 보다 바람직하게는 24시간 동안 배양하여 허혈 자극을 유발하였다. Ischemic stimulation of stem cells according to the present invention is achieved through a process of processing brain tissue extract of an individual inducing brain ischemia, and processing ischemic brain tissue extract on mesenchymal stem cells for 12 to 48 hours, more preferably Was cultured for 24 hours to induce ischemia stimulation.

본 발명에 있어서, 상기 효능강화는 줄기세포 내 성장인자, 사이토카인, 또는 마이크로RNAs(microRNAs)의 발현이 증진되는 것을 포함할 수 있는데, 상기 성장인자는 섬유아세포 성장인자(fibroblast growth factor; FGF), 간세포 성장인자(hepatocyte growth factor; HGF), 혈관내피세포성장인자(vascular endothelial growth factor; VEGF), 형질전환 성장인자(transforming growth factor beta; TGFβ) 및 골 형성 단백질(Bone Morphogenetic Protein 2; BMP2)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것일 수 있고, 상기 사이토카인은 상기 사이토카인은 CH13L1, CD105, CD147, ICAM-1, IP-10, MIP-1β, IL-6, IL-8, GRO, TIMP-1 및 SerpineE1으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것일 수 있으며, 상기 microRNA는 miR-137, miR-184, 및 miR-210으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. In the present invention, the potentiation may include an increase in the expression of growth factors, cytokines, or microRNAs (microRNAs) in stem cells, the growth factors being fibroblast growth factor (FGF). , Hepatocyte growth factor (HGF), vascular endothelial growth factor (VEGF), transforming growth factor beta (TGFβ) and bone morphogenetic protein (Bone Morphogenetic Protein 2; BMP2) It may be one or more selected from the group consisting of, the cytokine is the cytokine is CH13L1, CD105, CD147, ICAM-1, IP-10, MIP-1β, IL-6, IL-8, GRO, TIMP- 1 and SerpineE1 may be one or more selected from the group consisting of, and the microRNA may be one or more selected from the group consisting of miR-137, miR-184, and miR-210, but is not limited thereto.

이하, 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제시한다. 그러나 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공되는 것일 뿐, 하기 실시예에 의해 본 발명의 내용이 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, preferred embodiments are provided to help understanding of the present invention. However, the following examples are only provided to more easily understand the present invention, and the contents of the present invention are not limited by the following examples.

[[ 실시예Example ]]

실시예Example 1.  One. 중간엽Mesenchyme 줄기세포의 3차원 배양 3D culture of stem cells

1-1. 크기가 제한된 1-1. Limited in size hMSChMSC -- 스페로이드Spheroid 형성 및 배양 Formation and culture

중간엽 줄기세포의 3차원 세포 배양을 위하여, 도 2a에 나타낸 바와 같이 폴리(디메틸실록산)(Poly(dimethylsiloxane); PDMS) 몰드(mold)를 이용하여 소프트-리소그래피(Soft-lithography) 공정을 통해 폴리에틸렌글리콜(polyethyleneglycol; PEG) 마이크로웰 어레이를 제작하였고, 이후 70% 에탄올로 소독하고 PBS를 첨가하여 20분 동안 UV 멸균을 진행하였다. 본 발명자들이 제조한 맞춤형 마이크로웰 어레이는 역 피라미드형 개구가 있는 원통형 마이크로웰로 구성하여 hMSC-스페로이드를 대량으로 배양하는 경우 세포 손실이 없도록 하였으며, 최적화된 PEG 하이드로 겔 소프트-리소그래피 기술을 통해 마이크로웰 기판에 세포가 부착되는 것을 방지하였다. 또한, hMSC-스페로이드의 크기와 세포 수를 일정하게 제어하기 위하여, 직경이 각각 200 μm 인 1,225개 마이크로웰을 포함하는 마이크로웰 어레이의 크기를 상업용 6-well 플레이트의 각 웰에 맞도록 20 x 20 mm 크기로 제작되었다. 이후, 상기 마이크로웰에 세포를 분주하기 위해, 10% 소태아혈청(FBS) 또는 엑소좀이 포함되어 있지 않은 FBS(exosome-free FBS) 및 1% 항생제가 함유된 DMEM 배지에서 배양한 인간 유래 중간엽 줄기세포(hMSCs, PT2501, Lonza, Basel, Switzerland)에 트립신을 처리하여 세포를 모으고 계수하여 hMSCs를 5 × 105 세포/어레이(~400개 세포/마이크로웰)의 밀도로 분주한 후 CO2 인큐베이터(37℃, 5% CO2)에서 배양하였으며, 도 2b에 나타낸 바와 같이 분주 후 12시간 이내에 구형의 세포 응집체가 자발적으로 형성되는 것을 확인하였다. h-MSC-스페로이드는 마이크로웰의 크기보다 작은 약 150 μm의 직경으로 균일하게 형성되었으며, 이후 CO2 인큐베이터 내에 회전 교반기(orbital shaker)에서 30 rpm으로 7일 동안 추가로 배양(3D w/shaking)하였다.For 3-dimensional cell culture of mesenchymal stem cells, polyethylene is produced through a soft-lithography process using a poly (dimethylsiloxane) (PDMS) mold as shown in FIG. 2A. A glycol (polyethyleneglycol; PEG) microwell array was prepared, and then sterilized with 70% ethanol and PBS was added to perform UV sterilization for 20 minutes. The custom microwell array manufactured by the present inventors is composed of a cylindrical microwell with an inverted pyramid opening, so that there is no cell loss when culturing hMSC-spheroids in large quantities, and the microscopy is performed through an optimized PEG hydrogel soft-lithography technology. Cell adhesion to the well substrate was prevented. In addition, in order to control the size and cell number of the hMSC-spheroids in a constant manner, the size of a microwell array containing 1,225 microwells with a diameter of 200 μm each fits each well of a commercial 6-well plate 20 ×. It was made in 20 mm size. Thereafter, in order to dispense the cells in the microwell, human-derived medium cultured in DMEM medium containing 10% fetal bovine serum (FBS) or exosome-free FBS (FBS) and 1% antibiotic Cells were collected and counted by treating trypsin on mesenchymal stem cells (hMSCs, PT2501, Lonza, Basel, Switzerland), followed by dispensing hMSCs at a density of 5 × 10 5 cells / array (~ 400 cells / microwell) and then CO 2 It was cultured in an incubator (37 ° C., 5% CO 2 ), and it was confirmed that spherical cell aggregates spontaneously formed within 12 hours after dispensing as shown in FIG. 2B. The h-MSC-spheroid was uniformly formed to a diameter of about 150 μm smaller than the size of the microwell, and then further incubated for 7 days at 30 rpm in an orbital shaker in a CO 2 incubator (3D w / shaking) ).

1-2. 동적 3D 배양(3D w/shaking)을 통한 1-2. Through dynamic 3D culture (3D w / shaking) 스페로이드Spheroid 관찰 및 세포  Observation and cell 증식능Proliferative capacity 분석 analysis

상기 실시예 1-1의 방법으로 배양한 hMSCs에 대하여, 먼저 스페로이드를 구성하는 세포들의 생존여부를 검증하기 위해 배양 5일째에 LIVE/DEAD Viability/Cytotoxicity Kit(Invitrogen, Carlsbad, CA, USA)를 이용하여 실험을 진행하였다. 그 결과, 도 2c에 나타낸 바와 같이 대부분의 세포가 생존(녹색 형광)하고 있는 것을 확인하였다. For hMSCs cultured by the method of Example 1-1, first, to verify the viability of cells constituting the spheroid, LIVE / DEAD Viability / Cytotoxicity Kit (Invitrogen, Carlsbad, CA, USA) was used on the 5th day of culture. Was used to conduct the experiment. As a result, it was confirmed that most of the cells survived (green fluorescence) as shown in FIG. 2C.

이에 더하여, 배양 5일째에 hMSC-스페로이드에 대하여 헤마톡실린 및 에오신(haematoxylin & eosin; H&E)과 메이슨 트리크롬(Masson trichrome; M&T) 염색을 진행한 결과, 도 2d 및 2e에서 볼 수 있는 바와 같이 hMSCs가 빽빽하게 응집되어 스페로이드를 이루고 있으며 세포외기질(ECM)을 분비하는 것을 알 수 있었다. In addition, hematoxylin and eosin (H & E) and Masson trichrome (M & T) staining were performed on hMSC-spheroids on the 5th day of culture, as shown in FIGS. 2D and 2E. Likewise, it was found that hMSCs are densely aggregated to form a spheroid and secrete the extracellular matrix (ECM).

나아가 hMSCs의 증식능을 알아보기 위해 상기 동적 3D 배양법과 함께 각각 교반시키거나 시키지 않는 2D 배양법(2D 또는 2D w/shaking) 또는 교반시키지 않는 정적 3D 배양법으로 hMSCs를 배양하면서 3일(D3), 5일(D5) 및 7일(D7)에 DNA quantifcation assay kit(CyQUANT NF Cell Proliferation Assay Kit, Invitrogen)를 이용해 세포 수를 측정하였다. 그 결과, 도 2f에 나타낸 바와 같이 교반시키지 않은 정적 2D 배양법(2D)으로 배양한 경우 배양 시간에 따라 hMSCs 수가 증가하는 것으로 나타났고, 동적 2D 배양법(2D w/shaking)으로 배양한 경우 연속적으로 가해진 전단 응력에 대한 부착 세포의 취약성으로 인해 약 5일 후 세포 수가 감소하였다. 한편, 정적 3D 배양법의 경우에는 마이크로웰에서 hMSCs이 스페로이드를 형성하도록 한 후 페트리 디쉬로 옮긴 후 교반 없이 배양하였는데, 흥미롭게도 hMSC-스페로이드가 배양 1일 후부터 디쉬 바닥에 부착하여 주변 지역으로 증식하는 것을 관찰하였다. 이러한 현상은 초기에 hMSCs에서 분비된 ECM이 페트리 디쉬 상에 확산되고 이후 스페로이드를 구성하는 hMSCs가 그들 위에 부착되는 것으로 추측하였다. 따라서 정적 3D 배양(3D)한 경우에는 hMSCs가 배양 5일 째(D5)에 처음 세포 수의 거의 두배가 되고 배양 7일째까지 유지되는 것으로 나타났다. 이에 반해, 본 발명에 따른 동적 3D 배양(3D w/shaking)한 경우에는 배양 기간 동안 세포 수가 증가하지 않는 것으로 나타났다. 이러한 결과는 소태아혈청(fetal bovine serum; FBS) 함유 배지를 사용하여 부유 배양한 MSC-스페로이드가 줄기 세포와 같은 생물학적 특성은 유지하면서 초기 세포 수를 유지했다는 이전의 연구 결과와 일치하였다. Furthermore, in order to check the proliferation ability of hMSCs, 3 days (D3), 5 days while incubating hMSCs with 2D culture method (2D or 2D w / shaking) without stirring or with static 3D culture method without stirring, respectively with the dynamic 3D culture method Cell numbers were measured using DNA quantifcation assay kit (CyQUANT NF Cell Proliferation Assay Kit, Invitrogen) on (D5) and 7th (D7). As a result, as shown in FIG. 2f, when cultured in a static 2D culture method (2D) without agitation, the number of hMSCs increased according to the culture time, and continuously applied when cultured in a dynamic 2D culture method (2D w / shaking) The number of cells decreased after about 5 days due to the susceptibility of adherent cells to shear stress. On the other hand, in the case of the static 3D culture method, hMSCs were formed in a microwell to form a spheroid, then transferred to a petri dish and cultured without agitation. Interestingly, the hMSC-spheroid was attached to the bottom of the dish after 1 day of culture and propagated to the surrounding area. Was observed. This phenomenon was presumed that the ECM secreted from hMSCs initially diffused on the petri dish, and then hMSCs constituting the spheroid were attached to them. Therefore, in the case of static 3D culture (3D), hMSCs were found to be almost double the number of cells at the 5th day of culture (D5) and maintained until the 7th day of culture. In contrast, in the case of dynamic 3D culture (3D w / shaking) according to the present invention, it was found that the number of cells did not increase during the culture period. These results were consistent with the results of previous studies that MSC-spheroids cultured using fetal bovine serum (FBS) medium maintained initial cell numbers while maintaining biological characteristics such as stem cells.

실시예Example 2. 동적 3D 배양한  2. Dynamic 3D cultured MSCMSC -- 스페로이드의Spheroidal 유전자 발현 프로파일 분석 Gene expression profile analysis

다음으로, 본 발명자들은 2D 또는 동적 3D 배양한 hMSCs의 줄기세포 특성간 차이를 검증하기 위하여, PCR을 통해 hMSCs의 일반적 특성과 관련된 84가지 주요 유전자의 발현 프로파일링을 실시하였으며, 도 3a에 PCR 어레이의 클러스터 그램(cluster gram)을 이용하여 2D 또는 동적 3D 배양한 MSC 사이에 상대적으로 다른 유전자 발현을 나타내었다. 3D 배양의 경우 배양 1일째의 hMSC(3D-MSC D1)는 이들 세포가 배양 7일 동안 3D-스페로이드를 형성하는 과정에 있었기 때문에, 유전자 발현 프로파일이 일시적으로 변화하는 것으로 보였다. 또한, 도 3b에 나타낸 바와 같이 FGF2, LIF 및 POU5F1과 같은 줄기세포능(stemness)과 관련된 유전자들은 모든 배양 방법(2D, 3D-D1, 3D-D7)의 경우에 높게 발현되는 것으로 나타났고, 이 중 FGF2 및 LIF는 일반적으로 hMSC-스페로이드 형성 동안(3D-D1)에는 다소 감소하였다가 이후 3D 배양(3D-D7)으로 다시 증가하였다. 더욱이 다양한 hMSCs 마커 유전자가 2D-MSC와 비교하여 동적 3D-MSC에서 높게 발현되는 것으로 나타났다. Next, the present inventors performed expression profiling of 84 major genes related to the general characteristics of hMSCs through PCR in order to verify differences between stem cell characteristics of 2D or dynamic 3D cultured hMSCs, and PCR array in FIG. 3A. Gene expression was relatively different between MSCs cultured in 2D or dynamic 3D using a cluster gram of. In the case of 3D culture, the hMSC (3D-MSC D1) on the first day of culture seemed to temporarily change the gene expression profile because these cells were in the process of forming 3D-spheroids for 7 days in culture. In addition, as shown in Figure 3b, FGF2, LIF and POU5F1 related to stem cell genes (stemness) were found to be highly expressed in all culture methods (2D, 3D-D1, 3D-D7). Heavy FGF2 and LIF generally decreased somewhat during hMSC-spheroid formation (3D-D1) and then increased back to 3D culture (3D-D7). Moreover, various hMSCs marker genes were found to be highly expressed in dynamic 3D-MSC compared to 2D-MSC.

나아가 평균 Ct 값이 30 미만인 hMSCs의 특성을 나타내는 유전자들의 발현을 산점도(scatter plot)로 표현하고 그룹 간 비교를 실시하였다. 이때, 과대 평가하는 것을 피하기 위해, 상대적인 비교에서 30배 이하로 상향 조절 또는 하향 조절된 경우는 유의미한 차이로 간주하지 않았다. 분석 결과, 도 3c에 나타낸 바와 같이 hMSC-스페로이드 형성 1일째(3D-MSC D1)에 GDF15와 TGFB3는 2D 배양한 대조군(2D-MSC)에 비해 약 40배 상향 조절된 것으로 나타났으며, 이에 반해 BMP4는 약 60배 정도 하향 조절된 것으로 나타났다. 동적 3D 배양한 hMSCs 간에 비교하는 경우에는 도 배양 7일 째(3D-MSC D7)에 IL1B, BDNF 및 BMP2는 30배 이상 상향 조절되었고 COL1A1은 배양 1일째(3D-MSC D1)인 초기 단계에 비해 약 50배 정도 하향 조절된 것으로 나타났다. D1에서 D7로 진행됨에 따라 COL1A1이 현저히 감소한 것은 배양 초기 ECM 분비의 증가가 3D hMSCs 응집체의 구조적 구성에만 필요하다는 것을 의미하는 것이다. 다음으로, 3D-MSCs D7을 2D-MSCs와 비교할 때 IL1B 및 GDF15가 각각 약 40배 및 90배만큼 상향 조절되었고, 특히 BMP2는 약 230배까지 매우 높게 상향 조절된 것으로 나타났다. 이러한 결과를 통해 3D 배양한 MSC에서 연골 형성(TGFB3 상향 조절) 및 골 형성(BMP2 상향 조절)에 대한 분화 잠재력이 현저한 향상됨을 알 수 있었으며, 이는 이전 연구의 결과와 일치하는 것이다. Furthermore, the expression of genes showing the characteristics of hMSCs having an average Ct value of less than 30 was expressed by a scatter plot and comparison between groups was performed. At this time, in order to avoid overestimating, the case of up-regulation or down-regulation of 30 times or less in the relative comparison was not regarded as a significant difference. As a result of the analysis, as shown in FIG. 3C, on the first day of hMSC-spheroid formation (3D-MSC D1), GDF15 and TGFB3 were found to be up-regulated about 40 times compared to the 2D cultured control (2D-MSC). On the other hand, BMP4 was down regulated about 60 times. When comparing between dynamic 3D cultured hMSCs, IL1B, BDNF and BMP2 were up-regulated more than 30 times on day 7 of culture (3D-MSC D7), and COL1A1 was compared to the initial stage of culture day 1 (3D-MSC D1) It was found to be adjusted down about 50 times. A significant decrease in COL1A1 as it progresses from D1 to D7 means that an increase in ECM secretion in the early stage of culture is only necessary for the structural composition of 3D hMSCs aggregates. Next, when 3D-MSCs D7 were compared to 2D-MSCs, IL1B and GDF15 were up-regulated by about 40-fold and 90-fold, respectively, and in particular, BMP2 was found to be very up-regulated up to about 230-fold. Through these results, it was found that the differentiation potential for cartilage formation (upregulation of TGFB3) and bone formation (upregulation of BMP2) in 3D cultured MSC was significantly improved, which is consistent with the results of previous studies.

실시예Example 3. 동적 3D- 3. Dynamic 3D- MSCMSC 배양에 의한 미세소포 생성량 분석 Analysis of microvesicle production by culture

3-1. 3-1. MSC로부터From MSC 미세소포 분리 Microvesicle separation

MSCs에서 미세소포를 분리하기 위해, 각 방법으로 배양한 MSCs의 배양액을 모은 다음 저속으로 원심분리(2,500 x g, 10℃, 10분)하여 배양 상층액으로부터 불순물을 제거한 후 다시 고속 원심분리(14,000 x g, 10℃, 45분)하여 줄기세포로부터 유래된 미세소포를 수득하였다.In order to separate microvesicles from MSCs, the culture solution of the MSCs cultured by each method is collected, and then centrifuged at low speed (2,500 xg, 10 ° C, 10 minutes) to remove impurities from the culture supernatant, and then again, high-speed centrifugation (14,000 xg) , 10 ° C., 45 minutes) to obtain microvesicles derived from stem cells.

3-2. 3-2. MSCMSC 유래 미세소포 생성 증가 확인 Confirmation of the increase of the origin microvesicle

본 발명자들은 유세포 분석법을 이용하여 정적 2D 배양(2D), 동적 2D 배양(2D w/shaking), 정적 3D 배양(3D) 및 동적 3D 배양(3D w/shaking) 방법으로 각각 배양한 MSCs로부터 분리된 미세소포의 표현형과 양을 측정하고자 하였다. 이를 위해, 도 4a에 나타낸 바와 같이 배양 3일(D3), 5일(D5) 및 7일(D7)에 표준 크기의 비드를 사용하여 측정된 1.0 μm 이하 크기의 입자(빨간색 실선 사각형) 및 anti-CD105(hMSC 표면 마커) 및 anti-annexin V(지질 표면 마커)에 대한 이중으로 양성 염색된 것(파란색 점선 사각형)을 MSC 유래 미세소포로 계수하였다. 계수된 점(보라색 실선 사각형)은 미세소포의 절대적인 갯수를 계산하는데 사용되었으며, 최종 미세소포 갯수는 해당 배양 그룹의 세포 수로 보정하였다. 그 결과, 도 4b에 나타낸 바와 같이 동적 3D 배양(3D w/shaking)한 경우 hMSC 유래 미세소포의 수가 가장 높게 측정되었으며, 이는 매우 적은 수의 미세소포가 측정된 정적 2D 배양 대조군 보다 약 100배 더 높은 수치인 것으로 나타났다. 동적 2D 배양(2D w/shaking)한 경우 수집된 미세소포 수는 유의한 정도는 아니지만 정적 2D 배양한 경우 보다는 높게 나타났으며, 또한 정적 배양에서, hMSC-스페로이드의 형성은 3D 배양(3D)한 경우에 관찰된 바와 같이, 상당한 양은 아니지만 미세소포 생성을 증가시키는 것으로 나타났다. 또한, 도 4c에서 볼 수 있는 바와 같이 배양 7일 째 각 배양 그룹의 세포 수로 보정한 단백질 분석 결과는 상기 결과를 뒷받침하였으며, 다른 그룹에 비해 동적 3D 배양의 경우 수득된 미세소포의 총 단백질 농도가 다른 그룹보다 유의적으로 높은 것을 확인하였다. 더욱이 exosome-free FBS(Exo-free 3D-MVs)를 사용하여 얻은 결과를 통해 본 실험에서 확인한 MSC 유래 미세소포의 생성 증가가 FBS에 포함된 입자에 의해 영향을 받지 않았음을 확인하였다. The present inventors isolated from MSCs cultured by static 2D culture (2D), dynamic 2D culture (2D w / shaking), static 3D culture (3D) and dynamic 3D culture (3D w / shaking) methods using flow cytometry. The aim was to measure the phenotype and amount of microvesicles. To this end, as shown in FIG. 4A, particles having a size of 1.0 μm or less (red solid square) and anti-measurement measured using standard sized beads on 3 days (D3), 5 days (D5), and 7 days (D7) of culture and anti Double positive staining (blue dotted square) for -CD105 (hMSC surface marker) and anti-annexin V (lipid surface marker) were counted as microvesicles derived from MSC. The counted dots (purple solid squares) were used to calculate the absolute number of microvesicles, and the final microvesicle count was corrected by the number of cells in the culture group. As a result, in the case of dynamic 3D culture (3D w / shaking) as shown in FIG. 4B, the number of microvesicles derived from hMSC was measured to be the highest, which is about 100 times more than a static 2D culture control in which a very small number of microvesicles were measured. It was found to be high. In the case of dynamic 2D culture (2D w / shaking), the number of microvesicles collected was not significant, but was higher than that of static 2D culture. In addition, in static culture, the formation of hMSC-spheroids was 3D culture (3D). As observed in one case, it has been shown to increase microvesicle production, although not in significant amounts. In addition, as can be seen in Figure 4c, the protein analysis results corrected by the number of cells in each culture group on the 7th day of culture supported the above results, and the total protein concentration of the microvesicles obtained in the case of dynamic 3D culture compared to other groups It was confirmed that it was significantly higher than the other groups. Moreover, through the results obtained using exosome-free FBS (Exo-free 3D-MVs), it was confirmed that the increase in the production of MSC-derived microvesicles confirmed in this experiment was not affected by the particles contained in the FBS.

실시예Example 4.  4. MSCMSC 유래 미세소포 내 치료용 물질 발현 분석 Analysis of expression of therapeutic substances in derived microvesicles

본 발명자들은 동적 3D 배양 방법으로 대량 배양한 hMSCs에서 분리한 미세소포를 분석하여 이의 치료적 특성을 검증하고자 하였다. 이와 함께, 본 발명자들이 이전 연구를 통해 허혈-뇌조직 추출물을 MSCs에 전 처리한 경우 MSCs의 효능이 향상될 수 있음을 확인하였는바, 허혈-뇌조직 추출물이 처리된 MSC 유래 미세소포를 분리하여 이의 치료적 특성도 함께 분석하고자 하였다.The present inventors tried to verify the therapeutic properties of microvesicles isolated from hMSCs cultured in a large scale by a dynamic 3D culture method. Along with this, the present inventors confirmed that the efficacy of MSCs can be improved when the ischemic-brain tissue extract is pre-treated to MSCs through a previous study, by isolating microvesicles derived from MSC treated with ischemic-brain tissue extract. We also tried to analyze its therapeutic properties.

4-1. 허혈-뇌조직 추출물 준비 및 처리 4-1. Ischemia-brain tissue extract preparation and treatment

흰쥐에 일시적인 중뇌동맥 경색(transient middle cerebral artery occlusion; tMCAo)을 90분 동안 유발시키고 3일 후 손상된 뇌반구 조직을 150 mg/ml의 농도로 DMEM 배지와 함께 분쇄하였다. 다음으로 분쇄한 조직 용액을 10,000 x g에서 10분간 원심분리한 후 상등액을 취하여 허혈 뇌조직 추출물(ischemic brain extract; IBE)을 수득하였으며, 상기 수득한 허혈 뇌조직 추출물은 동량으로 분주하여 사용 전 까지 -70℃에서 보관하였다. 이후 MSC에 허혈 자극을 가하기 위하여, 보관했던 허혈 뇌조직 추출물을 2,500 x g에서 10분 동안 원심분리하여 불순물을 제거한 다음 DMEM에 5배로 희석한 다음, 14,000 x g에서 다시 45분 동안 원심분리하고 0.2 um 필터로 여과하였다. 상기 방법으로 준비한 허혈-뇌조직 추출물을 220-250 g의 Sprague-Dawley(SD) 수컷 쥐의 대퇴골과 경골에서 채취한 골수 유래 성체줄기세포(rMSCs) 또는 hMSCs에 24시간 동안 처리하였다. Transient middle cerebral artery occlusion (tMCAo) was induced in rats for 90 minutes, and after 3 days, damaged hemisphere tissue was crushed with DMEM medium at a concentration of 150 mg / ml. Next, the pulverized tissue solution was centrifuged at 10,000 xg for 10 minutes, and then the supernatant was taken to obtain an ischemic brain extract (IBE), and the obtained ischemic brain tissue extract was dispensed in equal amounts until use- Stored at 70 ° C. Then, to apply ischemia stimulation to the MSC, the stored ischemic brain tissue extract was centrifuged at 2,500 xg for 10 minutes to remove impurities, then diluted 5 times in DMEM, then centrifuged again at 14,000 xg for 45 minutes and 0.2 um filter. Filtered with. The ischemic-brain tissue extract prepared by the above method was treated with marrow-derived adult stem cells (rMSCs) or hMSCs from 220-250 g of Sprague-Dawley (SD) male rat femur and tibia for 24 hours.

4-2. 4-2. IBEIBE -- MVsMVs 및 3D- And 3D- MVsMVs 내 치료용 물질 수준 확인 Check my therapeutic substance level

동적 3D 배양 방법으로 배양한 hMSC 유래 미세소포(3D-MVs) 및 허혈-뇌조직 추출물이 처리된 MSC 유래 미세소포(IBE-MVs)에 치료적 물질이 포함되어 있는지 알아보고자 하였다. 이를 위해, 먼저 다양한 사이토카인 어레이 키트를 이용하여 상기 미세소포들에 포함된 대표적인 사이토카인들을 분석하였다. 그 결과 도 5a 및 도 5b에 나타낸 바와 같이 IBE-MVs에 면역 조절 및 혈관 신생과 관련된 다양한 사이토카인이 함유되어 있는 것을 확인하였다. 또한 일반적으로, IBE-MV에서 검출된 사이토카인은 3D-MVs에도 포함되어 있는 것으로 나타났다. 특히 IP-10, MIP-1, βIL-8, GRO 및 TIMP-1이 IBE-MVs 및 3D-MVs 모두에서 약간의 차이는 있으나 높은 수준으로 나타났다. 또한 일부 사이토카인의 경우에는 두 가지 군에서 다르게 나타났는데, 3D-MVs에는 ICAM-1, bFGF, CHI3L1, CD147 및 CD105가 다량 함유된 것으로 나타난 반면, IBE-MVs에는 IL-6 및 SerpineE1가 다량 함유된 것으로 나타났다. The purpose of this study was to determine whether therapeutic substances are contained in MSC-derived microvesicles (IBE-MVs) treated with hMSC-derived microvesicles (3D-MVs) and ischemia-brain tissue extracts cultured by a dynamic 3D culture method. To this end, first, representative cytokines included in the microvesicles were analyzed using various cytokine array kits. As a result, it was confirmed that IBE-MVs contain various cytokines related to immune regulation and angiogenesis as shown in FIGS. 5A and 5B. In addition, in general, it was found that cytokines detected in IBE-MV are also included in 3D-MVs. In particular, IP-10, MIP-1, βIL-8, GRO, and TIMP-1 were found to be at a high level with some differences in both IBE-MVs and 3D-MVs. In addition, some cytokines appeared differently in the two groups, while 3D-MVs contained a large amount of ICAM-1, bFGF, CHI3L1, CD147, and CD105, whereas IBE-MVs contained a large amount of IL-6 and SerpineE1. Turned out to be.

이에 더하여, 상기 실시예 4-1의 방법에 따라 허혈-뇌조직 추출물이 처리된 마우스 골수 유래 중간엽 줄기세포로부터 미세소포를 분리하여 섬유아세포 유래 미세소포와 함께 뇌졸중에 영향을 미치는 성장인자들의 발현을 웨스턴 블롯을 통해 비교하였다. 그 결과, 도 5c에 나타낸 바와 같이 상기 두 세포 유래 미세소포 모두에서 미세소포 마커인 Flotillin-1 및 HSP70 단백질이 발현되는 것을 확인하였으며, 허혈-뇌조직 추출물이 처리된 섬유아세포 유래 미세소포(Fibroblast-MV)에 비해 중간엽 줄기세포 유래 미세소포(MSC-MV)에서 뇌졸중 치료와 관련된 단백질들의 발현이 증가되어 있는 것을 확인하였다.In addition, according to the method of Example 4-1, ischemia-brain tissue extract was treated to isolate microvesicles from mouse bone marrow-derived mesenchymal stem cells and expression of growth factors affecting stroke with fibroblast-derived microvesicles Were compared via Western blot. As a result, as shown in Figure 5c, it was confirmed that the microvesicle markers Flotillin-1 and HSP70 proteins are expressed in both microvesicles derived from the two cells, and fibroblast-derived microvesicles treated with ischemia-brain tissue extract (Fibroblast- Compared to MV), it was confirmed that the expression of proteins related to stroke treatment was increased in microvesicles derived from mesenchymal stem cells (MSC-MV).

4-3. 4-3. IBEIBE -- MVsMVs 및 3D- And 3D- MVsMVs 내 치료용  For my treatment microRNAmicroRNA 수준 확인 Level check

상기 실시예 4-2의 결과에 더하여, 본 발명자들은 qPCR을 수행함으로써 허혈-뇌조직 추출물이 처리된 hMSC 유래 미세소포 및 동적 3D 배양한 hMSC 유래 미세소포 내에 신경발생 및/또는 혈관 신생 신호전달에 중요하다고 알려진 microRNAs의 발현수준을 분석하였다. 그 결과, 도 6a에 나타낸 바와 같이 신경 발생과 관련이 있다고 보고된 miR-137, 및 miR-184가 허혈-뇌조직 추출물이 처리된 hMSC 유래 미세소포(IBE-MVs)에 다량 존재하는 것을 확인하였으며, 신경발생 및 혈관 신생 모두와 관련이 있다고 알려진 miR-210의 경우에는 IBE-MVs와 3D-MVs에서 모두 높게 발현되는 것으로 나타났으며 상대적으로 IBE-MVs에 비해 3D-MVs에 더 많이 포함되어 있는 것을 확인하였다. In addition to the results of Example 4-2, the present inventors performed neuronal and / or angiogenesis signaling in hMSC-derived microvesicles treated with ischemia-brain tissue extracts and dynamic 3D cultured hMSC by performing qPCR. The expression level of microRNAs known to be important was analyzed. As a result, as shown in Figure 6a, it was confirmed that miR-137, and miR-184, which are reported to be related to neurogenesis, are present in a large amount of microvesicles (IBE-MVs) derived from ischemia-brain tissue extract treated hMSC. In the case of miR-210, which is known to be related to both neurogenesis and angiogenesis, it was found to be highly expressed in both IBE-MVs and 3D-MVs, and was relatively more contained in 3D-MVs than IBE-MVs. Was confirmed.

상기 결과에 더하여, 동적 3D 배양법이 MSC 유래 미세소포 내 치료용 microRNAs의 발현을 증가시키는데 효과적인지 검증하기 위해, 각각 2D 배양법, exosome-free FBS를 사용한 동적 3D 배양법, 및 동적 3D 배양법을 통해 배양한 hMSC 유래 미세소포(각각 2D-MVs, Exo-free 3D-MVs, 3D-MVs) 내 microRNA 함유량을 비교하였다. 그 결과, 도 6b에 나타낸 바와 같이 2D 배양법의 경우 상기 치료용 microRNAs 모두 약하게 발현되는 반면, 동적 3D 배양한 2가지 경우에는 miR-134 및 miR-137이 높은 수준으로 발현되는 것으로 나타났고, miR-210의 경우 3D-MVs에서 높게 발현되는 것을 확인하였다.In addition to the above results, in order to verify whether the dynamic 3D culture method is effective in increasing the expression of therapeutic microRNAs in microvesicles derived from MSC, cultured through 2D culture method, dynamic 3D culture method using exosome-free FBS, and dynamic 3D culture method, respectively. The microRNA content in microvesicles derived from hMSC (2D-MVs, Exo-free 3D-MVs, and 3D-MVs, respectively) was compared. As a result, as shown in Figure 6b, in the case of 2D culture method, all of the therapeutic microRNAs were weakly expressed, whereas in two cases of dynamic 3D culture, miR-134 and miR-137 were found to be expressed at high levels, and miR- In the case of 210, it was confirmed that it is highly expressed in 3D-MVs.

이에 더하여, 2D 배양법(2D-MVs) 또는 동적 3D 배양방법으로 배양한 hMSC 유래 미세소포(3D-MVs) 내에 신생혈관 형성 및/또는 신경발생 신호전달에 중요하다고 알려져 있는 miR137, miR-184 및 miR-210의 발현수준을 분석하였다. 그 결과, 도 6c에 나타낸 바와 같이 2D-MVs에 비해 3D-MVs에서 miR137, miR-184 및 miR-210이 높게 발현되는 것을 확인하였으며, 이를 통해 동적 3D 배양을 통해 MSC에서 특이적으로 상기 치료용 microRNAs의 발현이 증가하는 것을 알 수 있었다. In addition, miR137, miR-184 and miR, which are known to be important for angiogenesis and / or neurogenic signaling in microvesicles (3D-MVs) derived from hMSCs cultured by 2D culture (2D-MVs) or dynamic 3D culture methods The expression level of -210 was analyzed. As a result, it was confirmed that miR137, miR-184 and miR-210 are higher in 3D-MVs than in 2D-MVs, as shown in FIG. It was found that the expression of microRNAs increased.

이에 더하여, 3D-MVs를 인간제대 정맥 내피세포(HUVECs) 또는 신경줄기세포(NSCs)에 처리한 후, microRNAs의 발현수준을 분석하였다. 그 결과, 도 6d에 나타낸 바와 같이, 3D-MVs를 인간제대 정맥 내피세포(HUVECs)에 처리한 경우 대조군(CTRL)에 비해 miR-210이 높게 발현된 것을 확인하였으며, 3D-MVs를 신경줄기세포(NSCs)에 처리한 경우 대조군(CTRL)에 비해 miR-137 및 miR-184 이 높게 발현된 것을 확인하였다. In addition, 3D-MVs were treated with human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) or neural stem cells (NSCs), and then expression levels of microRNAs were analyzed. As a result, as shown in Fig. 6d, when 3D-MVs were treated with human umbilical vein endothelial cells (HUVECs), it was confirmed that miR-210 was expressed higher than the control (CTRL), and 3D-MVs were expressed as neural stem cells ( NSCs), it was confirmed that miR-137 and miR-184 were expressed higher than the control (CTRL).

나아가, 허혈-뇌조직 추출물이 처리된 rMSC 유래 미세소포와 섬유아세포 유래 미세소포의 microRNA 함유량을 비교한 결과, 도 6e에 나타낸 바와 같이 rMSC 유래 미세소포(MSC-derived MVs) 내에 miR-210, miR-184, 및 miR-137의 발현이 유의하게 증가되어 있는 것을 확인하였으며, 이를 통해 허혈-뇌조직 추출물 처리에 의해 MSC에서 특이적으로 상기 치료용 microRNAs의 발현이 증가하는 것을 알 수 있었다. Furthermore, as a result of comparing the microRNA content of rMSC-derived microvesicles treated with ischemia-brain tissue extract and fibroblast-derived microvesicles, miR-210, miR in rMSC-derived microvesicles (MSC-derived MVs) as shown in FIG. It was confirmed that the expression of -184, and miR-137 was significantly increased. Through this, it was found that the expression of the therapeutic microRNAs specifically increased in MSC by ischemia-brain tissue extract treatment.

상기 결과들로부터, 허혈-뇌조직 추출물이 처리된 MSC 유래 미세소포 및 동적 3D 배양한 MSC 유래 미세소포에는 면역조절, 혈관 신생 및 신경 발생과 관련된 다양한 치료적 사이토카인 및 마이크로 RNA가 풍부하게 존재하는 것을 확인하였다. From the above results, ischemia-brain tissue extract-treated MSC-derived microvesicles and dynamic 3D cultured MSC-derived microvesicles are rich in various therapeutic cytokines and micro RNAs related to immunoregulation, angiogenesis, and neurogenesis. Was confirmed.

실시예Example 5.  5. MSCMSC 유래 미세소포의 신생혈관 생성 효과 및  The effect of the resulting microvesicles to produce new blood vessels and 신경발생Neurogenesis 자극 효과 검증 Stimulation effect verification

5-1. 5-1. IBEIBE -MV 및 3D-MV의 혈관 생성 능력 확인-MV and 3D-MV's ability to produce blood vessels

본 발명자들은 신생혈관 생성 및 신경 발생에 대한 in vitro 모델을 이용하여 수집된 미세소포의 치료 효과를 조사하였다. 먼저, 각각 허혈-뇌조직 추출물이 처리된 hMSC 유래 미세소포(IBE-MV) 및 동적 3D 배양한 hMSC 유래 미세소포의 혈관 생성 능력을 평가하기 위해, 마트리겔 상에 접종된 인간 제대 정맥 내피세포(HUVECs)에 IBE-MV 및 3D-MV를 각각 3 μg/mL씩 처리한 다음, 기본 배지만 첨가한 대조군(control) 또는 혈관 내피세포 성장인자(vascular endothelial growth factor; VEGF) 처리군과 함께 생성된 고리 수(loop numbers), 가지 수(branch numbers), 및 가지 길이(branch length)를 통해 혈관 생성 정도를 비교하였다.The present inventors investigated the therapeutic effect of the collected microvesicles using an in vitro model for angiogenesis and neurogenesis. First, human umbilical vein endothelial cells inoculated on matrigel in order to evaluate the angiogenic ability of hMSC-derived microvesicles (IBE-MV) and hMSC-derived microvesicles cultured in dynamic 3D, each treated with ischemia-brain tissue extract, HUVECs) were treated with 3 μg / mL of IBE-MV and 3D-MV, respectively, and then generated with the control or vascular endothelial growth factor (VEGF) treated group with only basic medium added. The degree of angiogenesis was compared through loop numbers, branch numbers, and branch length.

그 결과, 도 7a에 나타낸 바와 같이 VEGF를 처리한 경우 대조군에 비해 관 형성 정도가 유의하게 증가하였으며, IBE-MV를 처리한 경우 VEGF 처리군과 유사한 수준으로 유도된 것으로 나타났다. 또한 3D-MV를 처리한 경우에는 더 높은 수준으로 관 형성이 유도된 것을 확인하였다.As a result, as shown in FIG. 7A, when the VEGF treatment was performed, the degree of tube formation was significantly increased compared to the control group, and when the IBE-MV treatment was performed, it was found that the level was similar to that of the VEGF treatment group. In addition, it was confirmed that when 3D-MV treatment was performed, tube formation was induced at a higher level.

이에 더하여, 신생혈관 생성에 대한 in vitro 모델을 이용하여 수집된 3D-MVs와 miR-210의 치료 효과를 조사하였다. 먼저 3D-MVs 및 miR-210 혈관 생성 능력을 평가하기 위해, 마트리겔 상에 접종된 인간 제대 정맥 내피세포(HUVECs)에 비특이적 miRNA 및/또는 miR-210을 형질주입한 다음, 3D-MV를 각각 3 μg/mL씩 처리한 후, 기본 배지만 첨가한 대조군(CTRL) 또는 혈관 내피세포 성장인자(vascular endothelial growth factor; VEGF) 처리군과 함께 생성된 고리 수(loop numbers), 가지 수(branch numbers), 및 가지 길이(branch length)를 통해 혈관 생성 정도를 비교하였다.In addition, the therapeutic effect of 3D-MVs and miR-210 collected using an in vitro model for angiogenesis was investigated. First, in order to evaluate the ability to generate 3D-MVs and miR-210 angiogenesis, non-specific miRNA and / or miR-210 were transfected into human umbilical vein endothelial cells (HUVECs) inoculated on Matrigel, and then 3D-MV was respectively injected. After 3 μg / mL treatment, loop numbers and branch numbers generated with the control group (CTRL) or vascular endothelial growth factor (VEGF) treated group with only basic medium added , And the degree of angiogenesis was compared through branch length.

그 결과, 도 7b에 나타낸 바와 같이, VEGF를 처리한 경우 대조군에 비해 관 형성 정도가 유의하게 증가하였으며, 3D-MVs를 처리한 경우 VEGF 처리군과 유사한 수준으로 유도된 것으로 나타났다. 또한 miR-210를 형질주입한 경우에도 높은 수준으로 관 형성이 유도된 것을 확인하였다.As a result, as shown in FIG. 7B, when the VEGF treatment was performed, the degree of tube formation was significantly increased compared to the control group, and when the 3D-MVs treatment was performed, it was found that the level was similar to that of the VEGF treatment group. In addition, it was confirmed that the tube formation was induced at a high level even when miR-210 was transfected.

나아가 동적 3D 배양법에 따른 MSC 유래 미세소포의 혈관 생성 능력 향상을 다시 한 번 검증하기 위해, 각각 2D 배양법 및 exosome-free FBS를 사용한 동적 3D 배양법을 통해 배양한 hMSC 유래 미세소포(각각 2D-MVs, Exo-free 3D-MVs)를 이용해 상기 방법과 동일하게 HUVECs 세포에 처리한 후 결과를 비교하였다. 그 결과, 도 7c에 나타낸 바와 같이 Exo-free 3D-MVs를 처리한 경우 VEGF 또는 2D-MVs를 처리한 경우보다 유의한 수준으로 혈관 생성이 유도된 것을 확인하였다. Furthermore, in order to verify once again the improvement of the ability of MSC-derived microvesicles to generate blood vessels according to the dynamic 3D culture method, hMSC-derived microvesicles (2D-MVs, respectively) cultured through 2D culture method and dynamic 3D culture method using exosome-free FBS, respectively. Exo-free 3D-MVs) were used to treat HUVECs cells in the same manner as above, and the results were compared. As a result, as shown in FIG. 7c, it was confirmed that when the Exo-free 3D-MVs were treated, vascular production was induced at a significantly higher level than when the VEGF or 2D-MVs was treated.

5-2. 5-2. IBEIBE -MV 및 3D-MV의 신경 발생 자극 능력 확인-Verifying neurogenic stimulation ability of MV and 3D-MV

다음으로, 각각 허혈-뇌조직 추출물이 처리된 hMSC 유래 미세소포(IBE-MV) 및 동적 3D 배양한 hMSC 유래 미세소포의 신경 발생을 자극하는 능력을 조사하기 위해, 14.5일째의 SD 랫트(rat) 배아에서 분리한 대뇌피질로부터 1차 배양된 신경 줄기 세포(NSCs)에 허혈-뇌조직 추출물이 처리된 hMSC 유래 미세소포(IBE-MV) 또는 동적 3D 배양한 hMSC 유래 미세소포(3D-MV)를 3 μg/mL씩 처리한 다음, 기본 배지만 첨가한 대조군(control) 또는 신경성장인자(nerve growth factor; NGF) 처리군과 함께 신경 발생 능력을 비교하였다. Next, to investigate the ability to stimulate the neurogenesis of hMSC-derived microvesicles (IBE-MV) and hMSC-derived microvesicles cultured in dynamic 3D, each treated with ischemia-brain tissue extract, SD rats at 14.5 days Ischemic-brain tissue extract-treated hMSC-derived microvesicles (IBE-MV) or dynamic 3D-cultured hMSC-derived microvesicles (3D-MV) on primary cultured neural stem cells (NSCs) from the cerebral cortex isolated from embryos After treatment with 3 μg / mL, the ability to generate neurons was compared with the control or nerve growth factor (NGF) -treated group with only basic medium added.

먼저 도 8a에 나타낸 바와 같이 상기 방법으로 미세소포를 처리하고 배양 4일 째에 현미경으로 관찰한 결과, 대조군에 비해 NGF, IBE-MV 및 3D-MV 처리군에서 신경세포로의 분화가 유도된 것을 발견하였다. 또한 도 8b에 나타낸 바와 같이 면역세포화학염색법을 통해 배양 4일째에 NSC에서의 Tuj1 발현을 정량화함으로써 결과적인 신경세포로의 분화 정도를 평가하였고 Ki67 발현 정도를 정량화하여 신경줄기세포의 증식률을 평가한 결과, IBE-MV의 경우 신경줄기세포의 신경발생 자극 능력이 가장 높게 나타난 것을 확인하였고, 또한 3D-MV의 경우 NGF-처리 군과 유사한 정도로 NSC의 신경 분화 및 증식을 유도하는 것을 확인하였다. First, as shown in FIG. 8A, microvesicles were treated by the above method and observed under a microscope on the 4th day of culture. As a result, differentiation into neurons was induced in the NGF, IBE-MV and 3D-MV treated groups compared to the control group. Found. In addition, as shown in FIG. 8B, the degree of differentiation into neurons was evaluated by quantifying Tuj1 expression in NSC on the 4th day of culture through immunocytochemical staining, and Ki67 expression was quantified to evaluate the proliferation rate of neural stem cells. , In the case of IBE-MV, it was confirmed that the neural stem cell's neurogenic stimulation ability was the highest, and in the case of 3D-MV, it was confirmed that induction of neuronal differentiation and proliferation of NSC was similar to that of the NGF-treated group.

상기 결과에 더하여 동적 3D 배양법에 의한 MSC 유래 미세소포의 신경 발생 자극 능력을 다시 한 번 검증하기 위해, 각각 2D 배양법 및 exosome-free FBS를 사용한 동적 3D 배양법을 통해 배양한 hMSC 유래 미세소포(각각 2D-MVs, Exo-free 3D-MVs)를 상기 1차 배양된 신경 줄기 세포(NSCs)에 3 μg/mL씩 처리한 다음, 대조군(control) 또는 NGF 처리군과 비교하였다. 그 결과, 상기 방법으로 미세소포를 처리하고 배양 4일 째에 현미경으로 관찰한 결과, 도 8c에 나타낸 바와 같이 대조군에 비해 NGF, 2D-MVs 및 Exo-free 3D-MV 처리군에서 신경세포로의 분화가 유도된 것을 발견하였다. 또한 도 8d에 나타낸 바와 같이 면역세포화학염색법을 실시한 결과, Ki67 발현을 통한 신경줄기세포의 증식에는 유의한 차이가 나타나지 않은 반면, Tuj1 발현을 정량화한 결과 NGF 및 2D-MVs 처리군에서 신경세포로의 분화가 유의한 수준으로 증가한 것으로 나타났고 Exo-free 3D-MVs 처리군에서는 신경세포로의 분화가 더욱 높은 수준으로 유도된 것을 확인하였다.In addition to the above results, hMSC-derived microvesicles (2D each) cultured through dynamic 3D culture using 2D culture and exosome-free FBS, respectively, in order to verify once again the ability to stimulate MSC-derived microvesicles by dynamic 3D culture -MVs, Exo-free 3D-MVs) were treated with 3 μg / mL of the primary cultured neural stem cells (NSCs), and then compared with a control or NGF treatment group. As a result, the microvesicles were treated with the above method and observed under a microscope on the 4th day of culture. As shown in FIG. 8C, NGF, 2D-MVs and Exo-free 3D-MV treated groups compared to the control group to neurons. It was found that differentiation was induced. In addition, as shown in FIG. 8D, as a result of performing immunocytochemical staining, there was no significant difference in the proliferation of neural stem cells through Ki67 expression, while quantifying Tuj1 expression resulted in NGF and 2D-MVs treatment groups to neurons. It was found that the differentiation increased to a significant level, and it was confirmed that differentiation into neurons was induced at a higher level in the Exo-free 3D-MVs treatment group.

나아가, 3D-MVs 및 miR-184의 신경줄기세포 증식 능력을 평가하기 위해, 신경줄기세포(NSCs)에 비특이적 miRNA 및/또는 miR-184를 형질주입한 다음, 3D-MV를 각각 3 μg/mL씩 처리한 후, 기본 배지만 첨가한 대조군(CTRL) 과 함께 Ki67/DAPI 발현 정도를 정량화하여 신경줄기세포의 증식율 정도를 비교하였다.Furthermore, in order to evaluate the ability of 3D-MVs and miR-184 to proliferate neural stem cells, non-specific miRNA and / or miR-184 were transfected into neural stem cells (NSCs), and then 3D-MV was treated at 3 μg / mL, respectively. After that, Ki67 / DAPI expression level was quantified together with the control (CTRL) to which only basic medium was added to compare the proliferation rate of neural stem cells.

그 결과, 도 8e에 나타낸 바와 같이, 대조군에 비해 miR-184를 형질주입하거나 3D-MVs를 처리한 군에서 신경줄기세포의 증식이 유의하게 증가한 것을 확인하였다.As a result, as shown in Figure 8e, compared to the control group, it was confirmed that the proliferation of neural stem cells was significantly increased in the group transfected with miR-184 or treated with 3D-MVs.

상기 결과들로부터, 2D 배양법과 비교해 본 발명에 따른 동적 3D 배양법에 의해 줄기세포 유래 미세소포의 혈관 신생 및 신경 발생 자극 능력이 향상되는 것을 알 수 있었다.From the above results, it was found that the ability to stimulate the angiogenesis and neurogenic stimulation of stem cells-derived microvesicles is improved by the dynamic 3D culture method according to the present invention compared to the 2D culture method.

5-3. 5-3. IBEIBE -MV 내 치료용 -For treatment in MV microRNAs에microRNAs 의한 효과 검증 Effect verification

본 발명자들은 상기 실시예 결과들로부터 허혈-뇌조직 추출물이 처리된 hMSC 유래 미세소포 및 동적 3D 배양한 hMSC 유래 미세소포에 치료용 microRNAs가 높은 수준으로 함유되어 있으며, 상기 각 미세소포 처리에 의한 신생혈관 형성 및 신경 발생 자극 능력을 확인하였는바, 상기 미세소포 내 함유된 치료용 microRNAs가 상기와 같은 미세소포의 능력에 영향을 미치는지 검증하고자 하였다. From the results of the above examples, the present inventors Ischemic-brain tissue extract-treated hMSC-derived microvesicles and dynamic 3D-cultured hMSC-derived microvesicles contain high levels of therapeutic microRNAs, and confirm the ability to stimulate angiogenesis and neurovascular formation by each microvesicle treatment. In order to verify whether the therapeutic microRNAs contained in the microvesicles affect the ability of the microvesicles as described above.

이를 위해, 먼저 HUVEC 세포에 miR-210을 형질주입하거나 허혈-뇌조직 추출물이 처리된 rMSC 유래 미세소포(rMSC-MV)를 처리하고 혈관 생성 정도를 비교하였으며, 또한 신경줄기세포주(ReN cell)에 신경 발생과 관련된 miR-184를 형질주입하거나 허혈-뇌조직 추출물이 처리된 rMSC 유래 미세소포(rMSC-MV)를 처리하고 48시간 동안 배양한 후 신경 발생 능력을 비교하였다. 그 결과, 도 9a에 나타낸 바와 같이 miR-210을 형질주입한 경우 음성대조군에 비해 혈관생성이 유의하게 증가하였고, rMSC-MV를 처리한 경우에는 miR-210을 형질주입한 경우보다도 혈관 생성이 더 높은 수준으로 유도된 것으로 나타났으며, 또한 miR-184 대신 비특이적 miRNA를 형질주입한 음성대조군(CTRL)에 비해 miR-184를 도입한 경우 신경줄기세포의 증식이 유의하게 증가하였으며, 이와 유사하게 상기 미세소포를 처리한 경우에도 신경줄기세포의 증식이 증가한 것을 확인하였다.To this end, first, miR-210 was transfected into HUVEC cells or treated with rMSC-derived microvesicles (rMSC-MV) treated with ischemia-brain tissue extracts, and the degree of angiogenesis was compared, and also in the neural stem cell line (ReN cell). After transfection of miR-184 related to neurogenesis or treatment of rMSC-derived microvesicles (rMSC-MV) treated with ischemia-brain tissue extracts and incubation for 48 hours, neurogenic ability was compared. As a result, as shown in FIG. 9A, when miR-210 was transfected, angiogenesis was significantly increased compared to the negative control group, and when the rMSC-MV treatment was performed, angiogenesis was more generated than when miR-210 was transfected. It was found to be induced at a high level, and also when miR-184 was introduced compared to the negative control (CTRL) transfected with non-specific miRNA instead of miR-184, proliferation of neural stem cells was significantly increased, similarly to the micro Even when the vesicles were treated, it was confirmed that the proliferation of neural stem cells increased.

이에 더하여, 상기 microRNAs의 표적 단백질 발현억제 여부를 분석하기 위해 웨스턴 블롯을 실시하였다. 보다 상세하게 상기 대조군 및 형질주입한 세포들을 PBS 완충액으로 세척한 후 Lysis buffer로 용균시키고 일정량의 용균액을 이용해 SDS-폴리아크릴아마이드겔 전기영동(SDS-PAGE)을 실시하여 단백질을 크기 별로 분리한 다음, 니트로셀룰로오스 멤브레인(nitrocellulose membrane)로 이동시키고 각각 miR-210 및 miR-184의 표적 단백질인 Ephrin A3 및 Numbl의 발현수준을 관찰하였다. 그 결과, 도 9b 및 9c에 나타낸 바와 같이 miR-210 및 miR-184을 형질주입한 경우 각각 Ephrin A3 및 Numbl의 발현수준이 감소한 것으로 나타났으며, rMSC-MV를 처리한 세포 또는 3D-MV를 처리한 세포에서 각각 Ephrin A3 및 Numbl의 발현이 현저히 억제된 것을 확인하였다.In addition, Western blot was performed to analyze whether the target protein expression was inhibited by the microRNAs. More specifically, the control and transfected cells were washed with PBS buffer, lysed with Lysis buffer, and subjected to SDS-polyacrylamide gel electrophoresis (SDS-PAGE) using a certain amount of the lysate to separate proteins by size. Next, it was transferred to a nitrocellulose membrane and the expression levels of Ephrin A3 and Numbl, target proteins of miR-210 and miR-184, respectively, were observed. As a result, when miR-210 and miR-184 were transfected as shown in FIGS. 9B and 9C, the expression levels of Ephrin A3 and Numbl were decreased, respectively, and cells treated with rMSC-MV or 3D-MV were It was confirmed that the expression of Ephrin A3 and Numbl was significantly suppressed in the treated cells, respectively.

상기 결과로부터 rMSC-MV가 처리된 각 세포 또는 3D-MV가 처리된 각 세포에서 상기 미세소포 내에 함유된 miR-210 및 miR-184가 각각 Ephrin A3 및 Numbl의 발현을 억제하여 혈관 생성 및 신경 발생 자극을 매개함을 알 수 있었다.From the above results, the miR-210 and miR-184 contained in the microvesicles in each cell treated with rMSC-MV or each cell treated with 3D-MV inhibited the expression of Ephrin A3 and Numbl, respectively, thereby generating blood vessels and generating neurons. It was found that it mediates stimulation.

상기 진술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.The above-described description of the present invention is for illustration only, and a person having ordinary knowledge in the technical field to which the present invention pertains can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. There will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive.

Claims (17)

마이크로RNA-137(miR-137), 마이크로RNA-184(miR-184) 및 마이크로RNA-210(miR-210)으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상의 발현수준이 증진된, 줄기세포 유래 미세소포를 포함하는, 뇌졸중 예방 또는 치료용 약학적 조성물.
MicroRNA-137 (miR-137), microRNA-184 (miR-184) and microRNA-210 (miR-210) selected from the group consisting of one or more expression levels enhanced, including stem cell-derived microvesicles A pharmaceutical composition for preventing or treating stroke.
줄기세포를 3차원 배양하는 단계를 포함하는, 줄기세포 유래 미세소포 내 마이크로RNAs(microRNAs)의 생성 촉진 방법.
A method of promoting the production of microRNAs (microRNAs) in microvesicles derived from stem cells, comprising culturing the stem cells in three dimensions.
줄기세포에 허혈 자극하는 단계를 포함하는, 줄기세포 유래 미세소포 내 마이크로RNAs(microRNAs)의 생성 촉진 방법.
A method for promoting the production of microRNAs (microRNAs) in stem cells-derived microvesicles, comprising stimulating ischemia to the stem cells.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 마이크로RNA는 miR-137, miR-184, 및 miR-210으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는, 생성 촉진 방법.
The method of claim 2 or 3,
The microRNA is characterized in that at least one member selected from the group consisting of miR-137, miR-184, and miR-210, production promoting method.
제2항 또는 제3항에 있어서,
상기 줄기세포는 배아줄기세포, 유도만능줄기세포(induced pluripotent stem cell; iPSC) 또는 성체줄기세포인 것을 특징으로 하는, 생성 촉진 방법.
The method of claim 2 or 3,
The stem cells are embryonic stem cells, induced pluripotent stem cells (induced pluripotent stem cells; iPSC) or adult stem cells, characterized in that the production promoting method.
제5항에 있어서,
상기 성체줄기세포는 중간엽 줄기세포, 인간 조직 유래 중간엽 기질세포, 인간 조직 유래 중간엽 줄기세포, 및 다분화능 줄기세포로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 성체 줄기세포인 것을 특징으로 하는, 생성 촉진 방법.
The method of claim 5,
The adult stem cells are mesenchymal stem cells, human tissue-derived mesenchymal stromal cells, human tissue-derived mesenchymal stem cells, and characterized in that one or more adult stem cells selected from the group consisting of multipotent stem cells, produced Promotion method.
제2항에 있어서,
상기 3차원 배양은 세포를 분주하고 배양기 내에서 6시간 내지 18시간 후 20 내지 40 rpm으로 회전 교반하면서 5일 내지 9일 동안 배양하는 것을 특징으로 하는, 생성 촉진 방법.
According to claim 2,
The three-dimensional culture is characterized in that cells are cultured and cultured for 5 to 9 days while rotating and stirring at 20 to 40 rpm after 6 to 18 hours in the incubator.
제3항에 있어서,
상기 허혈 자극은 허혈 개체의 뇌조직 추출물 처리에 의한 것임을 특징으로 하는, 생성 촉진 방법.
According to claim 3,
The ischemia stimulation, characterized in that by the treatment of the brain tissue extract of ischemic individuals, production promotion method.
제3항에 있어서,
상기 허혈 자극은 12시간 내지 48시간 동안 이루어지는 것을 특징으로 하는, 생성 촉진 방법.
According to claim 3,
The ischemia stimulation, characterized in that made for 12 hours to 48 hours, production promoting method.
줄기세포를 3차원 배양하는 단계를 포함하는, 줄기세포 또는 이로부터 분리된 미세소포(microvesicles)의 효능강화방법.
A method of enhancing the efficacy of stem cells or microvesicles separated therefrom, comprising culturing the stem cells in three dimensions.
줄기세포를 허혈 자극하는 단계를 포함하는, 줄기세포 또는 이로부터 분리된 미세소포(microvesicles)의 효능강화방법.
A method of enhancing the efficacy of stem cells or microvesicles separated therefrom, comprising the step of stimulating ischemia of the stem cells.
제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 효능강화는 줄기세포 내 성장인자, 사이토카인(cytokine), 또는 마이크로RNA(microRNAs)의 발현이 증진되는 것임을 특징으로 하는, 효능강화방법.
The method of claim 10 or 11,
The efficacy enhancement is characterized in that the expression of growth factors, cytokines (cytokine), or microRNAs (microRNAs) in stem cells is enhanced, the efficacy enhancement method.
제12항에 있어서,
상기 성장인자는 섬유아세포 성장인자(fibroblast growth factor; FGF), 간세포 성장인자(hepatocyte growth factor; HGF), 혈관내피세포성장인자(vascular endothelial growth factor; VEGF), 형질전환 성장인자(transforming growth factor beta; TGFβ) 및 골 형성 단백질(Bone Morphogenetic Protein 2; BMP2)로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는, 효능강화방법.
The method of claim 12,
The growth factors are fibroblast growth factor (FGF), hepatocyte growth factor (HGF), vascular endothelial growth factor (VEGF), transforming growth factor beta TGFβ) and bone-forming protein (Bone Morphogenetic Protein 2; BMP2), characterized in that at least one member selected from the group consisting of, efficacy enhancement method.
제12항에 있어서,
상기 사이토카인은 CH13L1, CD105, CD147, ICAM-1, IP-10, MIP-1β, IL-6, IL-8, GRO, TIMP-1 및 SerpineE1으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는, 효능강화방법.
The method of claim 12,
The cytokine is characterized in that at least one member selected from the group consisting of CH13L1, CD105, CD147, ICAM-1, IP-10, MIP-1β, IL-6, IL-8, GRO, TIMP-1 and SerpineE1, Efficacy enhancement method.
제12항에 있어서,
상기 마이크로RNA는 miR-137, miR-184, 및 miR-210으로 이루어진 군에서 선택된 1종 이상인 것을 특징으로 하는, 효능강화방법.
The method of claim 12,
The microRNA is characterized in that at least one member selected from the group consisting of miR-137, miR-184, and miR-210, potency enhancing method.
제10항 또는 제11항에 있어서,
상기 줄기세포는 배아줄기세포, 유도만능줄기세포(induced pluripotent stem cell; iPSC) 또는 성체줄기세포인 것을 특징으로 하는, 효능강화방법.
The method of claim 10 or 11,
The stem cells are embryonic stem cells, induced pluripotent stem cells (induced pluripotent stem cells; iPSC) or adult stem cells, characterized in that the efficacy enhancement method.
제16항에 있어서,
상기 성체줄기세포는 중간엽 줄기세포, 인간 조직 유래 중간엽 기질세포, 인간 조직 유래 중간엽 줄기세포, 및 다분화능 줄기세포로 구성된 군에서 선택되는 1종 이상의 성체 줄기세포인 것을 특징으로 하는, 효능강화방법.
The method of claim 16,
The adult stem cells are mesenchymal stem cells, human tissue-derived mesenchymal stromal cells, human tissue-derived mesenchymal stem cells, and one or more adult stem cells selected from the group consisting of multipotent stem cells, efficacy How to strengthen.
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Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102283508B1 (en) * 2020-04-17 2021-07-29 가톨릭대학교 산학협력단 Composition for Facilitating Osteogenic Differentiation of Stem Cell Spheroids Comprising Bone Morphogenetic Protein-2 As Active Ingredient
CN113274411A (en) * 2021-04-21 2021-08-20 西安市第一医院 Application of genetically modified bone marrow mesenchymal stem cell-derived microvesicles in preparation of medicines for treating renal injury
WO2022235085A1 (en) * 2021-05-04 2022-11-10 (주)에스엔이바이오 Composition for promoting angiogenesis comprising extracellular vesicles derived from three-dimensional spheroid-type cell aggregate
WO2022235088A1 (en) * 2021-05-04 2022-11-10 (주)에스엔이바이오 Composition for promoting neuroregeneration, containing extracellular vesicles derived from three-dimensional spheroidal cell aggregates
WO2023214824A1 (en) * 2022-05-04 2023-11-09 (주)에스엔이바이오 Composition for wound treatment comprising stem cell-derived extracellular vesicles with enhanced efficacy

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130019356A (en) * 2011-08-16 2013-02-26 사회복지법인 삼성생명공익재단 Composition for promoting neurogenesis comprising stemcell-derived microvesicle
KR20150004822A (en) * 2012-04-03 2015-01-13 레뉴런 리미티드 Stem cell microparticles
KR20170123852A (en) * 2016-04-29 2017-11-09 삼성전자주식회사 Method of preparing stem cell-derived extracellular vesicles
KR20180111674A (en) * 2017-03-31 2018-10-11 (주)안트로젠 Media including mesenchymal stem cells derived high purity and high concentration exosome and the producing method thereof

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20130019356A (en) * 2011-08-16 2013-02-26 사회복지법인 삼성생명공익재단 Composition for promoting neurogenesis comprising stemcell-derived microvesicle
KR20150004822A (en) * 2012-04-03 2015-01-13 레뉴런 리미티드 Stem cell microparticles
KR20170123852A (en) * 2016-04-29 2017-11-09 삼성전자주식회사 Method of preparing stem cell-derived extracellular vesicles
KR20180111674A (en) * 2017-03-31 2018-10-11 (주)안트로젠 Media including mesenchymal stem cells derived high purity and high concentration exosome and the producing method thereof

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102283508B1 (en) * 2020-04-17 2021-07-29 가톨릭대학교 산학협력단 Composition for Facilitating Osteogenic Differentiation of Stem Cell Spheroids Comprising Bone Morphogenetic Protein-2 As Active Ingredient
CN113274411A (en) * 2021-04-21 2021-08-20 西安市第一医院 Application of genetically modified bone marrow mesenchymal stem cell-derived microvesicles in preparation of medicines for treating renal injury
WO2022235085A1 (en) * 2021-05-04 2022-11-10 (주)에스엔이바이오 Composition for promoting angiogenesis comprising extracellular vesicles derived from three-dimensional spheroid-type cell aggregate
WO2022235088A1 (en) * 2021-05-04 2022-11-10 (주)에스엔이바이오 Composition for promoting neuroregeneration, containing extracellular vesicles derived from three-dimensional spheroidal cell aggregates
KR20220150839A (en) * 2021-05-04 2022-11-11 (주)에스엔이바이오 Composition for promoting neurogenesis comprising extracellular vesicles derived from three-dimensional spheroid-type cell aggregates
KR20220150838A (en) * 2021-05-04 2022-11-11 (주)에스엔이바이오 Composition for promoting angiogenesis comprising extracellular vesicles derived from three-dimensional spheroid-type cell aggregates
WO2023214824A1 (en) * 2022-05-04 2023-11-09 (주)에스엔이바이오 Composition for wound treatment comprising stem cell-derived extracellular vesicles with enhanced efficacy
KR20230155867A (en) * 2022-05-04 2023-11-13 (주)에스엔이바이오 Composition comprising stem cell-derived extracellular vesicles with enhanced efficacy for wound healing

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