Recent in vitro and in vivo animal studies have reported that statin, a cholesterol-lowering drug, stimulate osteogenic differentiation. In the present study, we investigated the effect of simvastatin on osteogenic and adipogenic differentiation in primarily cultured human adipose-derived stem cells (hADSCs). The simvastatin treatment significantly increased the positive cell numbers in alkaline phosphatase and von Kossa staining, and enhanced the expression levels of bone morphogenic protein (BMP)-2, core binding factor alpha 1 (cbfa1), collgen type I and osteonectin mRNAs. Lastly, hADSCs were cultured in the adipogenic media with or without simvastatin to examine the effect of simvastatin on adipogenic differentiation. In the RT-PCR analysis, there were notable decreases in mRNA expression of aP1, C/EBP-$\alpha$ and PPAR-$\gamma$ in hADSCs cultivated in simvastatin-added medium, compared to those in simvastatin-free medium. It suggests that the adipogenic differentiation was significantly inhibited by simvastatin treatment. These observations indicate that simvastatin induces osteogenic differentiation and suppresses adipogenic differentiation in hADSCs.
Kim, Jong-Yeon;Park, Eun-Jung;Kim, Sung-Min;Lee, Hae-Jeung
Journal of Veterinary Science
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제22권4호
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pp.53.1-53.13
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2021
Background: Canine adipose-derived stem cells (cADSCs) exhibit various differentiation properties and are isolated from the canine subcutaneous fat. Although cADSCs are valuable as tools for research on adipogenic differentiation, studies focusing on adipogenic differentiation methods and the underlying mechanisms are still lacking. Objectives: In this study, we aimed to establish an optimal method for adipogenic differentiation conditions of cADSCs and evaluate the role of peroxisome proliferator-activated receptor gamma (PPARγ) and estrogen receptor (ER) signaling in the adipogenic differentiation. Methods: To induce adipogenic differentiation of cADSCs, 3 different adipogenic medium conditions, MDI, DRI, and MDRI, using 3-isobutyl-1-methylxanthine (M), dexamethasone (D), insulin (I), and rosiglitazone (R) were tested. Results: MDRI, addition of PPARγ agonist rosiglitazone to MDI, was the most significantly facilitated cADSC into adipocyte. GW9662, an antagonist of PPARγ, significantly reduced adipogenic differentiation induced by rosiglitazone. Adipogenic differentiation was also stimulated when 17β-estradiol was added to MDI and DRI, and this stimulation was inhibited by the ER antagonist ICI182,780. Conclusions: Taken together, our results suggest that PPARγ and ER signaling are related to the adipogenic differentiation of cADSCs. This study could provide basic information for future research on obesity or anti-obesity mechanisms in dogs.
Udenafil, which is a $PDE_5$ inhibitor, is used to treat erectile dysfunction. However, it is unclear whether udenafil induces hair growth via the stimulation of adipose-derived stem cells (ASCs). In this study, we investigated whether udenafil stimulates ASCs and whether increased growth factor secretion from ASCs to facilitate hair growth. We found that subcutaneous injection of udenafiltreated ASCs accelerated telogen-to-anagen transition in vivo. We also observed that udenafil induced proliferation, migration and tube formation of ASCs. It also increased the secretion of growth factors from ASCs, such as interleukin-4 (IL-4) and IL12B, and the phosphorylation of ERK1/2 and $NF{\kappa}B$. Furthermore, concomitant upregulation of IL-4 and IL12B mRNA levels was attenuated by ERK inhibitor or $NF{\kappa}B$ knockdown. Application of IL-4 or IL12B enhanced anagen induction in mice and increased hair follicle length in organ culture. The results indicated that udenafil stimulates ASC motility and increases paracrine growth factor, including cytokine signaling. Udenafil-stimulated secretion of cytokine from ASCs may promote hair growth via the ERK and $NF{\kappa}B$ pathways. Therefore, udenafil can be used as an ASC-preconditioning agent for hair growth.
Radiation therapy is one of the primary options for the treatment of malignant tumors. Even though it is an effective anti-cancer treatment, it can cause serious complications owing to radiation-induced damage to the normal tissue around the tumor. It was recently reported that normal stem cell response to the genotoxic stress of ionizing radiation can boost the therapeutic effectiveness of radiation by repairing damaged cells. Therefore, we focused on annexin A-1 (ANXA1), one of the genes induced by low-dose irradiation, and assessed whether it can protect adipose-derived stem cells (ADSCs) against oxidative stress-induced damage caused by low-dose irradiation and improve effectively cell survival. After confirming ANXA1 expression in ADSCs transfected with an ANXA1 expression vector, exposure to hydrogen peroxide (H2O2) was used to mimic cellular damage induced by a chronic oxidative environment to assess cell survival under oxidative conditions. ANXA1-transfected ADSCs demonstrated that increased viability compared with un-transfected cells and exhibited enhanced anti-oxidative properties. Taken together, these results suggest that ANXA1 could be used as a potential therapeutic target to improve the survival of stem cells after low-dose radiation treatment.
The efficacy of adipose-derived stem cells (ASCs) on myocardial infarction is limited due to poor survival and engraftment. Integrin-mediated cell adhesion is a prerequisite for its survival and homing. ASCs expressed insufficient integrin 𝛼4, limiting their homing capacity. This study aims to characterize integrin 𝛼4+ ASC subpopulation and investigate their therapeutic efficacy in myocardial infarction. We used fluorescence-activated cell sorting to harvest integrin 𝛼4+ ASCs subpopulation, which were characterized in vitro and transplanted into myocardial infarction model. Positron emission tomography imaging were performed to measure infarction size. Cardiac cine magnetic resonance imaging was used to evaluate heart contractile function. Compared with the unfractionated ASCs, integrin 𝛼4+ ASCs subpopulation secreted a higher level of angiogenic growth factors, migrated more rapidly, and exhibited a stronger anti-apoptotic capacity. Vascular cell adhesion molecule-1 was obviously up-regulated at 3 days after myocardial infarction, which interacted with integrin α4 receptor on the surface of ASCs to enhance the survival and adhesion. Thus, we implanted unfractionated ASCs or integrin α4+ ASCs subpopulation into the 3-day infarcted myocardium. Integrin α4+ ASCs subpopulation exhibited more robust engraftment into the infarcted myocardium. Integrin α4+ ASCs subpopulation more effectively decreased infarct size and strengthen cardiac function recovery than did the unfractionated ASCs. Integrin α4+ ASCs subpopulation is superior to unfractionated ASCs in ameliorating ischemic myocardial damage in animal model. Mechanistically, their more robust engraftment into the infarct area, higher migratory capacity and their increased release of paracrine factors contribute to enhanced tissue repair.
Ha, Ki-Young;Park, Hojin;Park, Seung-Ha;Lee, Byung-Il;Ji, Yi-Hwa;Kim, Tae-Yeon;Yoon, Eul-Sik
Archives of Plastic Surgery
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제42권6호
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pp.677-685
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2015
Background The survival rate of grafted fat is difficult to predict, and repeated procedures are frequently required. In this study, the effects of the freezing period of harvested adipose tissue and the addition of human adipose tissue-derived stem cells (ASCs) on the process of fat absorption were studied. Methods Adipose tissue was obtained from patients who underwent a lipoaspirated fat graft. The fat tissue was cryopreserved at $-20^{\circ}C$ in a domestic refrigerator. A total of 40 nude mice were used. The mice in the experimental group received three different subcutaneous injections in the back: an injection of fresh fat and ASCs, an injection of fat that had been frozen for one month and ASCs, and an injection of fat that had been frozen for two months and ASCs. The control mice received fat grafts without ASCs. The mice were sacrificed at four or eight weeks after the procedure, and the grafted fat tissues were harvested. The extracted fat was evaluated using photographic analysis, volume measurements, and histological examination. Results In the control group, the fat resorption rates four weeks after transplantation in the grafts of fresh fat, fat that had been frozen for one month, and fat that had been frozen for two months were 21.14%, 22.46%, and 42.56%, respectively. In the experimental group, the corresponding resorption rates were 6.68%, 13.0%, and 33.9%, respectively. Conclusions ASCs can increase the fat graft survival rate. The use of ASCs in fat grafting can reduce the need for repeated fat grafts and provide good long term results.
Purpose: The aim of this study was to investigate effects of adipose-derived mesenchymal stem cells (AMSCs) on radioresistance of breast cancer cells. Materials and Methods: MTT assays were used to detect any influence of AMSC supernatants on proliferation of breast cancer cells; cell migration assays were used to determine the effect of breast cancer cells on the recruitment of AMSCs; the cell survival fraction post-irradiation was assessed by clonogenic survival assay; ${\gamma}$-H2AX foci number post-irradiation was determined via fluorescence microscopy; and expression of IGF-1R was detected by Western blotting. Results: AMSC supernatants promoted proliferation and radioresistance of breast cancer cells. Breast cancer cells could recruit AMSCs, especially after irradiation. IGF-1 derived from AMSCs might be responsible for the radioresistance of breast cancer cells. Conclusions: Our results suggest that AMSCs in the tumor microenvironment may affect the outcome of radiotherapy for breast cancer in vitro.
Purpose: The survival of bone marrow derived stem cell was reported several times. But the survival of adipose tissue derived stem cells(hASCs) was not mentioned on. We studied the adipose tissue derived stem cell's survival and effect on articular cartilage in rabbits. Methods: Osteoarthritis was induced in twenty New Zealand white rabbits by intraarticular injection of monosodium iodoacetate(MIA). After four weeks, hASCs were also injected into the knee joints space without any vehicle, but the control group received phosphate buffered saline only. The histologic grade of articular cartilage was measured in 4 and 8 weeks after the transplantation of hASC and the viability of injected stem cells measured by Fluorescent in situ Hybridization (FISH) examination. Results: After 4 and 8 weeks from hASCs transplantation, histologic grade was not significantly difference between two groups(p>0.05), and the Y chromosome of the transplanted hASCs was not detected in articular cartilage. Conclusion: We found that direct injection of hASC in joint space didn't work on damaged articular cartilage repair.
The cord blood serves as a vehicle for the transportation of oxygen and nutrients to the fetus. In the past, the human cord blood has generally been discarded after birth. However, numerous studies have described the regenerative ability of the cord blood cells in various incurable diseases. The umbilical cord blood (UCB)-derived stem cells are obtained through non-invasive methods that are not harmful to both the mother and the fetus. Furthermore, the cord blood stem cells are more immature than the adult stem cells and expand readily in vitro. The mesenchymal stem cells (MSCs) have the capacity to differentiate in vitro into various mesodermal (bone, cartilage, tendon, muscle, and adipose), endodermal (hepatocyte), and ectodermal (neurons) tissues. This review describes the immunological properties of the human UCB-MSCs to assess their potential usefulness in the allogeneic transplantation for the regenerative medicine.
본 연구는 역오팔 지지체를 이용하여 인간지방유래 줄기세포의 연골 분화를 촉진하는 내용을 담고 있다. 비 다공성 구조를 가진 지지체에서 세포를 분화 시도하였을 경우 분화가 잘 촉진되지 않는 것에 비해 200 nm 정도의 균일한 구멍을 가지는 poly(D,L-lactide-co-glycolide)로 구성된 역오팔 지지체는 그 다공성 구조로 인하여 지지체의 내부까지 산소와 유기물의 수송을 가능하게 하여 지지체 내에서 어떤 유전적, 약물적 처리 없이 인간지방유래 줄기세포가 분화가 잘 되게 하는 것을 확인하였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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