Kumar, B. Mohana;Patil, Rajreddy;Lee, Sung-Lim;Rho, Gyu-Jin
Reproductive and Developmental Biology
/
v.36
no.4
/
pp.283-290
/
2012
Skin serves as an easily accessible source of multipotent stem cells with potential for cellular therapies. In pigs, stem cells from skin tissues of fetal and adult origins have been demonstrated as either floating spheres (cell aggregates) or adherent spindle-shaped mesenchymal stem cell (MSC)-like cells depending on culture conditions. The cells isolated from the epidermis and dermis of porcine skin showed plastic adherent growth in the presence of serum and positively expressed a range of surface and intracellular markers that are considered to be specific for MSCs. The properties of primitive stem cells have been observed with the expression of alkaline phosphatase and markers related to pluripotency. Further, studies have shown the ability of skin-derived MSCs to differentiate in vitro along mesodermal, neuronal and germ-line lineages. Moreover, preclinical studies have also been performed to assess their in vivo potential, and the findings appear to be effective in tissue regeneration at the defected site after transplantation. The present review describes the recent progress on the biological features of porcine skin-derived MSCs as adherent cells, and summarizes their potential in advancing stem cell based therapies.
Adult stem cell transplantation has been increased every year, because of the lack of organ donors for regenerative medicine. Therefore, development of reliable and safety cryopreservation and bio-baking method for stem cell therapy is urgently needed. The present study investigated safety of dimethyl sulfoxide (DMSO) such as common cryoprotectant on porcine bone marrow derived mesenchymal stem cells (pBM-MSCs) by evaluating the activation of Caspase-3 and -7, apoptosis related important signal pathway. pBM-MSCs used for the present study were isolated density gradient method by Ficoll-Paque Plus and cultured in A-DMEM supplemented 10% FBS at $38.5^{\circ}C$ in 5% $CO_2$ incubator. pBM-MSCs were cryopreserved in A-DMEM supplemented either with 5%, 10% or 20% DMSO by cooling rate at $-1^{\circ}C$/min in a Kryo 360 (planner 300, Middlesex, UK) and kept into $LN_2$. Survival rate of cells after thawing did not differ between 5% and 10% DMSO but was lowest in 20% DMSO by 0.4% trypan blue exclusion. Activation of Caspase-3 and -7 by Vybrant FAM Caspase-3 and -7 Assay Assay Kit (Molecular probes, Inc.OR, USA) was analyzed with a flow cytometer. Both of cryopreserved and control groups (fresh pBM-MSCs) were observed after the activation of Caspase-3 and -7. The activation did not differ between 5% and 10% DMSO, but was observed highest in 20% DMSO. Therefore 5% DMSO can be possibly used for cell cryopreservation instead of 10% DMSO.
Mesenchymal stem cells (MSCs) have been widely used as donor cells for somatic cell nuclear transfer (SCNT) to increase the efficiency of embryo cloning. Since replicative senescence reduces the efficiency of embryo cloning in MSCs during in vitro expansion, transfection of telomerase reverse transcriptase (TERT) into MSCs has been used to suppress the replicative senescence. Here, TERT-transfected MSCs in comparison with early passage MSCs (eMSCs) and sham-transfected MSCs (sMSCs) were used to evaluate the effects of embryo cloning with SCNT in a porcine model. Cloned embryos from tMSC, eMSC, and sMSC groups were indistinguishable in their fusion rate, cleavage rate, total cell number, and gene expression levels of OCT4, SOX2 and NANOG during the blastocyst stage. The blastocyst formation rates of tMSC and sMSC groups were comparable but significantly lower than that of the eMSC group (p < 0.05). In contrast, tMSC and eMSC groups demonstrated significantly reduced apoptotic incidence (p < 0.05), and decreased BAX but increased BCL2 expression in the blastocyst stage compared to the sMSC group (p < 0.05). Therefore, MSCs transfected with telomerase reverse transcriptase do not affect the overall development of the cloned embryos in porcine SCNT, but enables to maintain embryo quality, similar to apoptotic events in SCNT embryos typically achieved by an early passage MSC. This finding offers a bioengineering strategy in improving the porcine cloned embryo quality.
Mesenchymal stem/progenitor cells (MPCs) were isolated from porcine umbilical cord blood (UCB) and their morphology, proliferation, cell cycle status, cell-surface antigen profile and expression of hematopoietic cytokines were characterized. Their capacity to differentiate in vitro into osteocytes, adipocytes and chondrocytes was also evaluated. Primary cultures of adherent porcine MPCs (pMPCs) exhibited a typical fibroblast-like morphology with significant renewal capacity and proliferative ability. Subsequent robust cell growth was indicated by the high percentage of quiescent (G0/G1) cells. The cells expressed the mesenchymal surface markers, CD29, CD49b and CD105, but not the hematopoietic markers, CD45 and CD133 and synthesized hematopoietic cytokines. Over 21 days of induction, the cells differentiated into osteocytes adipocytes and chondrocytes. The expression of lineage specific genes was gradually upregulated during osteogenesis, adipogenesis and chondrogenesis. We conclude that porcine umbilical cord blood contains a population of MPCs capable of self-renewal and of differentiating in vitro into three classical mesenchymal lineages.
Jin Hai-Feng;Kumar B. Mohana;Cho Sung-Keun;Ock Sun-A;Jeon Byeong-Gyun;Balasubramanian S.;Choe Sang-Yong;Rho Gyu-Jin
Reproductive and Developmental Biology
/
v.30
no.2
/
pp.119-124
/
2006
The present study compared the developmental potential of cloned porcine embryos with mesenchymal stem cells (MSCs), fetal fibroblasts (FFs) and cumulus cells (CCs) by assessing the cleavage and blastocyst rate, total cell number, inner cell mass (ICM) ratio and apoptosis. MSCs were isolated by ficoll gradients from femur of -6 month old female pig, and maintained for primary cultures. FFs from a female fetus at ${\sim}30$ day of gestation were established, and CCs were obtained from cumulus oocyte complexes (COCs) aspirated from $3{\sim}6$ mm follicles in diameter. Donor cells at $3{\sim}4$ passage were employed for nuclear transfer (NT). COCs were matured and fertilized in vitro(IVF) as control. Cleavage rate was significantly (P<0.05) higher in IVF than in NT embryos with MSCs, FFs and CCs ($82.7{\pm}8.9%\;vs\;70.6{\pm}5.4,\;68.7{\pm}5.1\;and\;63.4{\pm}5.6%$, respectively). However, blastocyst rates in IVF and NT embryos derived from MSCs ($24.5{\pm}2.8\;and\;20.4{\pm}8.3%$) did not differ, but were significantly (P<0.05) higher than NT derived from FFs and CCs ($10.6{\pm}2.7\;and\;9.8{\pm}2.1%$). Total cell number and the ratio of ICM to total cells among blastocysts cloned from MSCs ($35.4{\pm}5.2\;and\;0.40{\pm}0.09%$, respectively) were significantly (P<0.05) higher than those from FFs and CCs ($24.9{\pm}6.2%\;vs\;0.19{\pm}0.16,\;23.6{\pm}5.5\;and\;0.17{\pm}0.16%$, respectively). Proportions of TUNEL positive cells in NT embryos from FFs and CCs ($6.9{\pm}1.5\;and\;7.4{\pm}1.7%$, respectively) were significantly (P<0.05) higher than in MSCs ($4.8{\pm}1.4%$) and IVF ($2.3{\pm}0.9%$). The results demonstrate that MSCs have a greater potential as donor cells than FFs and CCs in achieving enhanced production of cloned porcine embryos.
There are various factors i.e. donor cell type, culture system as well as technical procedures which influence the pre-implantation embryonic development; however, may attempts have been made and still it is under investigation to improve the cloning efficiency using somatic cell nuclear transfer technique. It is has been investigated that stem cells like mesenchymal stem cell are able to more efficiently reprogram and reactivate the expression of early embryonic genes to promote nuclear transfer efficiency. In addition, Oct4 expression plays a pivotal role in early embryo development. In the present study, we investigated distribution of Oct4 expression and changes of apoptosis and total cell number in nuclear transfer blastocyst after using Oct4 transfected bone marrow stem cell as donor cells. Although Oct4-RFP expression was observed across blastocyst, more concentrated intensity was shown at hatched region in blastocyst on day 7. Reduction of apoptotic bodies was revealed in Oct4 transfected blastocyst by TUNEL staining, however, there was no significant difference in total cell number between Oct4 transfected and non-transfected nuclear transfer embryos. In conclusion, Oct4 transfected donor cells exhibited higher expression in hatching sight in day 7 blastocyst and were able to prevent apoptosis compared to non-transfected donor cells.
Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
/
v.36
no.2
/
pp.87-93
/
2010
Introduction: In our previous studies, we isolated porcine skin-derived mesenchymal stem cells (pSDMSCs) from the ears of adult miniature pigs and evaluated the pluripotency of these pSDMSCs based on expressions of transcription factors, such as Oct-4, Sox-2, and Nanog. Moreover, the characteristic of mesenchymal stem cells was revealed by the expression of various mesenchymal stem cell markers, including CD29, CD44, CD90, and vimentin. The aim of this study was to evaluate in vivo osteogenesis after maxillary sinus lift procedures with autogenous pSDMSCs and scaffold. Materials and Methods: The autogenous pSDMSCs were isolated from the 4 miniature pigs, and cultured to 3rd passage with same methods of our previous studies. After cell membranes were labeled using a PKH26, $1{\times}10^{7}$ cells/$100{\mu}L$ of autogenous pSDMSCs were grafted into the maxillary sinus with a demineralized bone matrix (DBM) and fibrin glue scaffold. In the contralateral control side, only a scaffold was grafted, without SDMSCs. After two animals each were euthanized at 2 and 4 weeks after grafting, the in vivo osteogenesis was evaluated with histolomorphometric and osteocalcin immunohistochemical studies. Results: In vivo PKH26 expression was detected in all specimens at 2 and 4 weeks after grafting. Trabecular bone formation and osteocalcin expression were more pronounced around the grafted materials in the autogenous pSDMSCs-grafted group compared to the control group. Newly generated bone was observed growing from the periphery to the center of the grafted material. Conclusion: The results of the present study suggest that autogenous skin-derived mesenchymal stem cells grafting with a DBM and fibrin glue scaffold can be a predictable method in the maxillary sinus floor elevation technique for implant surgery.
Skin-derived precursor cells (SKPs) are multipotent, sphere-forming and embryonic neural crest-related precursor cells that can be isolated from dermis. It is known that the properties of porcine SKPs can be enhanced by leukemia inhibitory factor (LIF) which is an essential factor for the generation of embryonic stem cells in mice. In our present study, to enhance or maintain the properties of murine SKPs, LIF was added to the culture medium. SKPs were treated with 1,000 IU LIF for 72 hours after passage 3. Quantitative real time RT-PCR was then performed to quantify the expression of the pluripotent stem cell specific genes Oct4, Nanog, Klf4 and c-Myc, and the neural crest specific genes Snai2 and Ngfr. The results show that the expression of Oct4 is increased in murine SKPs by LIF treatment whereas the level of Ngfr is decreased under these conditions. Interestingly, LIF treatment reduced Nanog expression which is also important for cell proliferation in adult stem cells and for osteogenic induction in mesenchymal stem cells. These findings implicate LIF in the maintenance of stemness in SKPs through the suppression of lineage differentiation and in part through the control of cell proliferation.
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.