Most angiogenesis assays are performed using endothelial cells. However, blood vessels are composed of two cell types: endothelial cells and pericytes. Thus, co-culture of two vascular cells should be employed to evaluate angiogenic properties. Here, we developed an in vitro 3-dimensional angiogenesis assay system using spheroids formed by two human vascular precursors: endothelial colony forming cells (ECFCs) and mesenchymal stem cells (MSCs). ECFCs, MSCs, or ECFCs+MSCs were cultured to form spheroids. Sprout formation from each spheroid was observed for 24 h by real-time cell recorder. Sprout number and length were higher in ECFC+MSC spheroids than ECFC-only spheroids. No sprouts were observed in MSC-only spheroids. Sprout formation by ECFC spheroids was increased by treatment with vascular endothelial growth factor (VEGF) or combination of VEGF and fibroblast growth factor-2 (FGF-2). Interestingly, there was no further increase in sprout formation by ECFC+MSC spheroids in response to VEGF or VEGF+FGF-2, suggesting that MSCs stimulate sprout formation by ECFCs. Immuno-fluorescent labeling technique revealed that MSCs surrounded ECFC-mediated sprout structures. We tested vatalanib, VEGF inhibitor, using ECFC and ECFC+MSC spheroids. Vatalanib significantly inhibited sprout formation in both spheroids. Of note, the $IC_{50}$ of vatalanib in ECFC+MSC spheroids at 24 h was $4.0{\pm}0.40{\mu}M$, which are more correlated with the data of previous animal studies when compared with ECFC spheroids ($0.2{\pm}0.03{\mu}M$). These results suggest that ECFC+MSC spheroids generate physiologically relevant sprout structures composed of two types of vascular cells, and will be an effective pre-clinical in vitro assay model to evaluate pro- or anti-angiogenic property.
Choi, Jeong Kyu;Moon, Ki Myung;Jung, Seok Yun;Kim, Ji Yong;Choi, Sung Hyun;Kim, Da Yeon;Kang, Songhwa;Chu, Chong Woo;Kwon, Sang Mo
The Korean Journal of Physiology and Pharmacology
/
제18권2호
/
pp.163-168
/
2014
Endothelial progenitor cells (EPCs) are known to play an important role in the repair of damaged blood vessels. We used an endothelial progenitor cell colony-forming assay (EPC-CFA) to determine whether EPC numbers could be increased in healthy individuals through regular exercise training. The number of functional EPCs obtained from human peripheral blood-derived AC133 stem cells was measured after a 28-day regular exercise training program. The number of total endothelial progenitor cell colony-forming units (EPC-CFU) was significantly increased compared to that in the control group (p=0.02, n=5). In addition, we observed a significant decrease in homocysteine levels followed by an increase in the number of EPC-CFUs (p=0.04, n=5), indicating that the 28-day regular exercise training could increase the number of EPC colonies and decrease homocysteine levels. Moreover, an inverse correlation was observed between small-endothelial progenitor cell colony-forming units (small-EPC-CFUs) and plasma homocysteine levels in healthy men (r=-0.8125, p=0.047). We found that regular exercise training could increase the number of EPC-CFUs and decrease homocysteine levels, thus decreasing the cardiovascular disease risk in men.
The tube formation assay is a widely used in vitro experiment model to evaluate angiogenic properties by measuring the formation of tubular structures from vascular endothelial cells (ECs). In vitro experimental results are crucial when considered the advisability of moving forward to in vivo studies. Thus, the additional attentions to the in vitro assay is necessary to improve the quality of the pre-clinical data, leading to better decision-making for successful drug discovery. In this study, we improved the tube formation assay system in three aspects. First, we used human endothelial colony forming cells (ECFCs), which are endothelial precursors that have a robust proliferative capacity and more defined angiogenic characteristics compared to mature ECs. Second, we utilized a real-time cell recorder to track the progression of tube formation for 48 hours. Third, to minimize analysis error due to the limited observation area, we used image-stitching software to increase the microscope field of view to a $2{\times}2$ stitched area from the $4{\times}$ object lens. Our advanced tube formation assay system successfully demonstrated the time-dependent dynamic progression of tube formation in the presence and absence of VEGF and FGF-2. Vatalanib, VEGF inhibitor, was tested by our assay system. Of note, $IC_{50}$ values of vatalanib was different at each observation time point. Collectively, these results indicate that our advanced tube formation assay system replicates the dynamic progression of tube formation in response to angiogenic modulators. Therefore, this new system provides a sensitive and versatile assay model for evaluating pro- or anti-angiogenic drugs.
Objective : Endothelial colony-forming cells (ECFCs) have been reported to play an important role in the pathogenesis of moyamoya disease (MMD). We have previously observed stagnant growth in MMD ECFCs with functional impairment of tubule formation. We aimed to verify the key regulators and related signaling pathways involved in the functional defects of MMD ECFCs. Methods : ECFCs were cultured from peripheral blood mononuclear cells of healthy volunteers (normal) and MMD patients. Low-density lipoproteins uptake, flow cytometry, high content screening, senescence-associated β-galactosidase, immunofluorescence, cell cycle, tubule formation, microarray, real-time quantitative polymerase chain reaction, small interfering RNA transfection, and western blot analyses were performed. Results : The acquisition of cells that can be cultured for a long time with the characteristics of late ECFCs was significantly lower in the MMD patients than the normal. Importantly, the MMD ECFCs showed decreased cellular proliferation with G1 cell cycle arrest and cellular senescence compared to the normal ECFCs. A pathway enrichment analysis demonstrated that the cell cycle pathway was the major enriched pathway, which is consistent with the results of the functional analysis of ECFCs. Among the genes associated with the cell cycle, cyclin-dependent kinase inhibitor 2A (CDKN2A) showed the highest expression in MMD ECFCs. Knockdown of CDKN2A in MMD ECFCs enhanced proliferation by reducing G1 cell cycle arrest and inhibiting senescence through the regulation of CDK4 and phospho retinoblastoma protein. Conclusion : Our study suggests that CDKN2A plays an important role in the growth retardation of MMD ECFCs by inducing cell cycle arrest and senescence.
Inhibiting the bioactivities of circulating endothelial progenitor cells (EPCs) results in significant inhibition of neovessel formation during tumor angiogenesis. To investigate the potential effect of phloroglucinol as an EPC inhibitor, we performed several in vitro functional assays using $CD34^+$ cells isolated from human umbilical cord blood (HUCB). Although a high treatment dose of phloroglucinol did not show any cell toxicity, it specifically induced the cell death of EPCs under serum free conditions through apoptosis. In the EPC colony-forming assay (EPC-CFA), we observed a significant decreased in the small EPC-CFUs for the phloroglucinol group, implying that phloroglucinol inhibited the early stage of EPC commitment. In addition, in the in vitro expansion assay using $CD34^+$ cells, treatment with phloroglucinol was shown to inhibit endothelial lineage commitment, as demonstrated by the decrease in endothelial surface markers of EPCs including $CD34^+$, $CD34^+/CD133^+$, $CD34^+/CD31^+$ and $CD34^+/CXCR4^+$. This is the first report to demonstrate that phloroglucinol can inhibit the functional bioactivities of EPCs, indicating that phloroglucinol may be used as an EPC inhibitor in the development of biosafe anti-tumor drugs that target tumor angiogenesis.
목 적: 자궁내막의 신혈관 형성을 조정하는 혈관내피전구세포는 자궁-태반 순환에서의 신혈관 형성에 관여하는 것으로 알려져 있다. 혈관내피전구세포의 정량적 지표로 사용되는 집락생성단위(CFU)의 감소는 혈관질환의 예측 표지자로서 보고되고 있다. 본 연구에서는 정상 산모와 자간전증 산모 간에 CFU의 수적인 차이를 비교해 보고자 하였다. 대상 및 방법: 임신말기의 단태 정상 산모 26명과 자간전증산모 20명을 대상으로 혈관내피전구세포의 수를 CFU로 정량화하였다. 효소면역분석법을 이용하여 혈장내의 VEGF와 sFlt-1, PlGF 농도를 분석하였다. 결 과: CFU의 수는 정상 산모에 비해 자간전증 산모에서 매우 감소하였다[median value: 3 (range: 1-12) vs median value: 31(range:3-81) CFU/ well, P<0.001). 집락을 구성하는 대부분의 세포는 혈관내피세포의 특징적인 성질을 보였다(Ulex europaeus lectin의 발현 및 acetylated lowdensity lipoprotein의 섭취). 혈장내의 sFlt-1 농도는 정상 산모에 비해 자간전증 산모에서 매우 높은 반면(P<0.001), PlGF의 농도는 매우 낮았으며(P=0.004), sFlt-1과 PlGF의 농도는 CFU의 수와 연관성이 없었다. 결 론: 산모 말초혈액내의 CFU의 수적 감소가 자간전증 발생에 기여할 것으로 생각된다.
Endothelial progenitor cells (EPCs) are bone marrow (BM)-derived progenitor cells that can differentiate into mature endothelial cells, contributing to vasculogenesis in the blood vessel formation process. Runt-related transcription factor 3 (RUNX3) belongs to the Runt domain family and is required for the differentiation of specific immune cells and neurons. The tumor suppressive role of RUNX3, via the induction of apoptosis and cell cycle arrest in a variety of cancers, and its deletion or frequent silencing by epigenetic mechanisms have been studied extensively; however, its role in the differentiation of EPCs is yet to be investigated. Therefore, in the present study, adult BM-derived hematopoietic stem cells (HSCs) were isolated from Runx3 heterozygous (Rx3+/-) or wild-type (WT) mice. The differentiation of EPCs from the BM-derived HSCs of Rx3+/- mice was found to be significantly increased compared with those of the WT mice, as determined by the number of small or large colony-forming units. The migration and tube formation abilities of Rx3+/- EPCs were also observed to be significantly increased compared with those of WT EPCs. Furthermore, the number of circulating EPCs, defined as CD34+/vascular endothelial growth factor receptor 2 (VEGFR2)+ cells, was also significantly increased in Rx3+/- mice. Hypoxia-inducible factor (HIF)-1α was upregulated in Rx3+/- EPCs compared with WT EPCs, even under normoxic conditions. Furthermore, in a hindlimb ischemic mouse models, the recovery of blood flow was observed to be highly stimulated in Rx3+/- mice compared with WT mice. Also, in a Lewis lung carcinoma cell allograft model, the tumor size in Rx3+/- mice was significantly larger than that in WT mice, and the EPC cell population (CD34+/VEGFR2+ cells) recruited to the tumor was greater in the Rx3+/- mice compared with the WT mice. In conclusion, the present study revealed that Runx3 inhibits vasculogenesis via the inhibition of EPC differentiation and functions via the suppression of HIF-1α activity.
Purpose: Kallikrein (KLK) proteases are hormone-like signaling molecules with critical functions in different cancers. This study investigated the expression of KLK6 in gastric cancer and its potential role in the growth, migration, and invasion of gastric cancer cells. Materials and Methods: In this study, we compared protein levels of KLK6, vascular endothelial growth factor (VEGF), and matrix metallopeptidase (MMP) 9 in normal gastric epithelial and gastric cancer cell lines by western blot. Fluorescence-activated cell sorting was employed to sort 2 clones of SGC-7901 cells with distinct KLK6 expression, namely, KLK6-high ($KLK6^{high}$) and KLK6-low ($KLK6^{low}$), which were then expanded. Lastly, immunohistochemical analysis was performed to investigate KLK6 expression in gastric cancer patients. Results: The expression levels of KLK6, VEGF, and MMP 9, were significantly higher in the gastric cancer cell lines SGC-7901, BGC-823, MKN-28, and MGC-803 than in the normal gastric epithelial cell line GES-1. Compared to $KLK6^{low}$ cells, $KLK6^{high}$ cells showed enhanced viability, colony-forming ability, migration, and invasion potential in vitro. Importantly, immunohistochemical analysis of a human gastric cancer tissue cohort revealed that the staining for KLK6, VEGF, and MMP9 was markedly stronger in the cancerous tissues than in the adjacent normal tissues. KLK6 expression also correlated with that of VEGF and MMP9 expression, as well as several key clinicopathological parameters. Conclusions: Together, these results suggest an important role for KLK6 in human gastric cancer progression.
This study was designed to examine the effect of Lactilactobacillus curvatus LB-P9 on hair regeneration. The treatment of LB-P9 conditioned medium increased the proliferation of both hair follicle dermal papilla cells and hair germinal matrix cells (hGMCs). Moreover, the expression levels of hair growth factors such as vascular endothelial growth factor (VEGF) and fibroblast growth factor 7 were significantly elevated in hGMCs co-cultured with LB-P9. After time-synchronized depilation, mice were orally administered with either 4×107 colony forming unit (CFU) of LB-P9 (low dose) or 4×108 CFU of LB-P9 (high dose), once daily for 4 weeks. Compared with the vehicle (phosphate-buffered saline)-administrated group, the LB-P9-treated groups exhibited accelerated hair regrowth rate and enhanced hair thickness in a dose-dependent manner. Supporting this observation, both hair follicle numbers and the dermal thickness in skin tissues of the LB-P9-treated groups were increased, compared to those of the vehicle-treated group. These results might be explained by the increased level of β-catenin and number of hair follicle stem cells (CD34+ CD49f+ cells) in the skin tissues of mice administered with LB-P9, compared to the vehicle-treated mice. Also, increased serum levels of hair growth factors such as VEGF and insulin-like growth factor-1, and superoxide dismutase were found in the LB-P9-treated groups, compared to those of the vehicle-treated group. Taken together, these results might demonstrate that the oral administration of LB-P9 promotes hair regeneration by the enhancement of dermal papilla proliferation through the stimulation of hair growth factor production.
Kim, Ba Reun;Yoon, Jung Won;Choi, Hyukjun;Kim, Dasol;Kang, Sebyung;Kim, Jae Ho
BMB Reports
/
제55권4호
/
pp.175-180
/
2022
Peptides are gaining substantial attention as therapeutics for human diseases. However, they have limitations such as low bioavailability and poor pharmacokinetics. Periostin, a matricellular protein, can stimulate the repair of ischemic tissues by promoting angiogenesis. We have previously reported that a novel angiogenic peptide (amino acids 142-151) is responsible for the pro-angiogenic activity of periostin. To improve the in vivo delivery efficiency of periostin peptide (PP), we used proteins self-assembled into a hollow cage-like structure as a drug delivery nanoplatform in the present study. The periostin peptide was genetically inserted into lumazine synthase (isolated from Aquifex aeolicus) consisting of 60 identical subunits with an icosahedral capsid architecture. The periostin peptide-bearing lumazine synthase protein cage nanoparticle with 60 periostin peptides multivalently displayed was expressed in Escherichia coli and purified to homogeneity. Next, we examined angiogenic activities of this periostin peptide-bearing lumazine synthase protein cage nanoparticle. AaLS-periostin peptide (AaLS-PP), but not AaLS, promoted migration, proliferation, and tube formation of human endothelial colony-forming cells in vitro. Intramuscular injection of PP and AaLS-PP increased blood perfusion and attenuated severe limb loss in the ischemic hindlimb. However, AaLS did not increase blood perfusion or alleviate tissue necrosis. Moreover, in vivo administration of AaLS-PP, but not AaLS, stimulated angiogenesis in the ischemic hindlimb. These results suggest that AaLS is a highly useful nanoplatform for delivering pro-angiogenic peptides such as PP.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.