Though hydrogen peroxide ($H_2O_2$) causes a deleterious effect to cells with its reactive oxygen species resulting in cell death, S-allyl cysteine (SAC, a bioactive organosulfur compound of aged garlic extract) has been known to have a cytoprotective effect. Few reported profiles of gene expression of $H_2O_2$ and SAC treated human cord blood derived mesenchymal stem cells (MSC). This study revealed changes in the profile of twenty-one genes grouped by oxidative stress, antioxidant, cell death, anti-apoptosis and anti-aging by quantitative real time PCR. A concentration of $100{\mu}M$ of SAC or $50{\mu}M$ of $H_2O_2$ was applied to MSC which show moderate growth and apoptosis pattern. $H_2O_2$ treatment enhanced expression of eleven genes out of twenty-one genes compared with that of control group, on the contrary SAC suppressed expression of eighteen genes out of twenty-one genes except C ros oncogene. SAC decreased expression of oxidative stress genes such as SOD1, CAT and GPX. These results seemed consistent with reports which elucidated over-expression of NF-${\kappa}$B by $H_2O_2$, and suppression of it by SAC. This study will confer basic information for further experiments regarding the effects of SAC on gene levels.
Kuldeep Kumar;Kinsuk Das;Ajay Kumar;Purnima Singh;Madhusoodan A. P.;Triveni Dutt;Sadhan Bag
Journal of Animal Reproduction and Biotechnology
/
v.38
no.2
/
pp.54-61
/
2023
Background: Germ cells undergo towards male or female pathways to produce spermatozoa or oocyte respectively which is essential for sexual reproduction. Mesenchymal stem cells (MSCs) have the potential of trans-differentiation to the multiple cell lineages. Methods: Herein, rat MSCs were isolated from bone marrow and characterized by their morphological features, expression of MSC surface markers, and in vitro differentiation capability. Results: Thereafter, we induced these cells only by retinoic acid supplementation in MSC medium and, could able to show that bone marrow derived MSCs are capable to trans-differentiate into male germ cell-like cells in vitro. We characterized these cells by morphological changes, the expressions of germ cell specific markers by immunophenotyping and molecular biology tools. Further, we quantified these differentiated cells. Conclusions: This study suggests that only Retinoic acid in culture medium could induce bone marrow MSCs to differentiate germ cell-like cells in vitro. This basic method of germ cell generation might be helpful in the prospective applications of this technology.
Several studies have investigated the various effects of dexamethasone (Dex) on the proliferation and differentiation of mesenchymal stem cells (MSCs). Previously, we reported that co-treatment with L-ascorbic acid 2-phosphate and fibroblast growth factor (FGF)-2 maintained differentiation potential in MSCs through expression of hepatocyte growth factor (HGF). In this study, we investigated the effects of co-treatment with FGF-2 and Dex on the proliferation and differentiation potential of MSCs during a 2-month culture period. Co-treatment with FGF-2 and Dex increased approximately a 4.7-fold higher accumulation rate of MSC numbers than that by FGF-2 single treatment during a 2-month culture period. Interestingly, co-treatment with FGF-2 and Dex increased expression of HGF and maintained adipogenic differentiation potential during this culture period. These results suggest that co-treatment with FGF-2 and Dex preserves the proliferation and differentiation potential during long-term culture.
Despite the therapeutic effect of mesenchymal stem cells (MSCs) in ischemic diseases, pathophysiological conditions, including hypoxia, limited nutrient availability, and oxidative stress restrict their potential. To address this issue, we investigated the effect of melatonin on the bioactivities of MSCs. Treatment of MSCs with melatonin increased the expression of peroxisome proliferator-activated receptor gamma coactivator-1 alpha (PGC-1α). Melatonin treatment enhanced mitochondrial oxidative phosphorylation in MSCs in a PGC-1α-dependent manner. Melatonin-mediated PGC-1α expression enhanced the proliferative potential of MSCs through regulation of cell cycle-associated protein activity. In addition, melatonin promoted the angiogenic ability of MSCs, including migration and invasion abilities and secretion of angiogenic cytokines by increasing PGC-1α expression. In a murine hindlimb ischemia model, the survival of transplanted melatonin-treated MSCs was significantly increased in the ischemic tissues, resulting in improvement of functional recovery, such as blood perfusion, limb salvage, neovascularization, and protection against necrosis and fibrosis. These findings indicate that the therapeutic effect of melatonin-treated MSCs in ischemic diseases is mediated via regulation of PGC-1α level. This study suggests that melatonin-induced PGC-1α might serve as a novel target for MSC-based therapy of ischemic diseases, and melatonin-treated MSCs could be used as an effective cell-based therapeutic option for patients with ischemic diseases.
Objectives: Since stroke is a serious health issue, novel therapeutic strategies are required. In a mouse model of ischemic stroke, this study analyzed the potential of electroacupuncture (EA) and tenuigenin (TE) to improve the efficacy of human mesenchymal stem cell (hMSC) transplantation. Methods: Middle cerebral artery occlusion (MCAO) with reperfusion was used to generate ischemic stroke. Forty-eight male C57BL/6 mice were randomly divided into five groups: control, MCAO-operated, MCAO-EA, MCAO-TE, or MCAO + EA + TE. Subsequently, hMSCs were transplanted into the ischemic region and EA, TE, or the combination was administered. Behavior assessments and immunohistochemistry were conducted to evaluate motor and cognitive recovery and hMSCs survival, migration, and differentiation. Results: The combined treatment of EA and TE exhibited enhanced hMSCs survival, migration and differentiation into neural cell lineages while suppressing astrocyte formation. Immunohistochemistry demonstrated increased neurogenesis through hMSCs transplantation in the ischemic brain. Immediate behavioral improvements were not significantly different between groups, but there was a gradual recovery in motor and cognitive function over time. Conclusion: These findings highlight the potential of EA and TE co-treatment as a therapeutic strategy for ischemic stroke, opening avenues for further research to optimize treatment protocols and elucidate underlying mechanisms.
Yang, Jungyun;Kwon, Jihye;Kim, Miyeon;Bae, Yunkyung;Jin, Hyejin;Park, Hohyun;Eom, Young Woo;Rhee, Ki-Jong
Biomedical Science Letters
/
v.21
no.1
/
pp.40-49
/
2015
Mesenchymal stem cells (MSCs) have the ability to self-renew and differentiate into multi-lineage cells, thus highlighting the feasibility of using umbilical cord blood-derived MSCs (UCB-MSCs) for cell-therapy and tissueengineering. However, the low numbers of UCB-MSC derived from clinical samples requires that an ex vivo expansion step be implemented. As most stem cells reside in low oxygen tension environments (i.e., hypoxia), we cultured the UCBMSCs under 3% $O_2$ or 21% $O_2$ and the following parameters were examined: proliferation, senescence, differentiation and stem cell specific gene expression. UCB-MSCs cultured under hypoxic conditions expanded to significantly higher levels and showed less senescence compared to UCB-MSCs cultured under normoxic conditions. In regards to differentiation potential, UCB-MSCs cultured under hypoxic and normoxic conditions both underwent similar levels of osteogenesis as determined by ALP and von Kossa assay. Furthermore, UCB-MSCs cultured under hypoxic conditions exhibited higher expression of OCT4, NANOG and SOX2 genes. Moreover, cells expanded under hypoxia maintained a stem cell immnunophenotype as determined by flow cytometry. These results demonstrate that the expansion of human UCB-MSCs under a low oxygen tension microenvironment significantly improved cell proliferation and differentiation. These results demonstrate that hypoxic culture can be rapidly and easily implemented into the clinical-scale expansion process in order to maximize UCB-MSCs yield for application in clinical settings and at the same time reduce culture time while maintaining cell product quality.
Background: Recently, there has been a growing interest in stem cells for human medicine. Limited feline endometrial mesenchymal stem cell (fEM-MSC) research in veterinary medicine necessitates reporting for future feline disease research and therapy. Objectives: This study aimed to isolate fEM-MSCs from feline endometrial tissues and evaluate their morphology, proliferative ability, differentiation ability, and immunophenotype. Methods: Feline endometrial tissues were obtained from the ovariohysterectomies of healthy cats and isolated using an enzymatic method. The morphology and proliferative ability of the isolated cells were assessed using a doubling time (DT) assay from passages 3 to 6 (P3 - P6). We measured pluripotency gene expressions of cells in P2 using quantitative real-time polymerase chain reaction (qRT-PCR). To investigate MSC characteristics, a trilineage differentiation assay was conducted in P4, and cells in P4 were immunophenotyped using flow cytometry. Results: fEM-MSCs showed a typical spindle-shaped morphology under a microscope, and the DT was maintained from P3 to P6. fEM-MSCs could differentiate into adipocytes, osteoblasts, and chondrocytes, and expressed three pluripotency markers (OCT4, SOX2, and NANOG) by qRT-PCR. Immunophenotypic analysis showed that the fEM-MSCs were CD14 -, CD34 -, CD45 -, CD9+, and CD44+. Conclusions: In this study, the feline endometrium was a novel source of MSCs, and to the best of our knowledge, this is the first report on the isolation method and characteristics of fEM-MSCs.
Youngheon Park;Jimin Jang;Jooyeon Lee;Hyosin Baek;Jaehyun Park;Sang-Ryul Cha;Se Bi Lee;Sunghun Na;Jae-Woo Kwon;Seok-Ho Hong;Se-Ran Yang
International Journal of Stem Cells
/
v.16
no.2
/
pp.191-201
/
2023
Background and Objectives: O-cyclic phytosphingosine-1-phosphate (cP1P) is a synthetic chemical and has a structure like sphingosine-1-phosphate (S1P). S1P is known to promote cell migration, invasion, proliferation, and anti-apoptosis through hippocampal signals. However, S1P mediated cellular-, molecular mechanism is still remained in the lung. Acute lung injury (ALI) and its severe form acute respiratory distress syndrome (ARDS) are characterized by excessive immune response, increased vascular permeability, alveolar-peritoneal barrier collapse, and edema. In this study, we determined whether cP1P primed human dermal derived mesenchymal stem cells (hdMSCs) ameliorate lung injury and its therapeutic pathway in ALI mice. Methods and Results: cP1P treatment significantly stimulated MSC migration and invasion ability. In cytokine array, secretion of vascular-related factors was increased in cP1P primed hdMSCs (hdMSCcP1P), and cP1P treatment induced inhibition of Lats while increased phosphorylation of Yap. We next determined whether hdMSCcP1P reduce inflammatory response in LPS exposed mice. hdMSCcP1P further decreased infiltration of macrophage and neutrophil, and release of TNF-α, IL-1β, and IL-6 were reduced rather than naïve hdMSC treatment. In addition, phosphorylation of STAT1 and expression of iNOS were significantly decreased in the lungs of MSCcP1P treated mice. Conclusions: Taken together, these data suggest that cP1P treatment enhances hdMSC migration in regulation of Hippo signaling and MSCcP1P provide a therapeutic potential for ALI/ARDS treatment.
Since the discovery of the immunomodulation property of mesenchymal stem cells (MSCs) about a decade ago, it has been extensively investigated whether MSCs can be used for the treatment of immune-related diseases, such as graft versus-host disease (GvHD). However, how to evaluate the efficacy of human MSCs for the clinical trial is still unclear. We used an MHC-mismatched model of GvHD (B6 into BALB/c). Surprisingly, the administration of the human MSCs (hMSCs) could reduce the GvHD-related mortality of the mouse recipients and xenogeneically inhibit mouse T-cell proliferation and $IFN-{\gamma}$ production in vitro. We recently established a new protocol for the isolation of a homogeneous population of MSCs called subfractionation culturing methods (SCM), and established a library of clonal MSC lines. Therefore, we also investigated whether MSCs isolated by the conventional gradient centrifugation method (GCM) and SCM show different efficacy in vivo. Intriguingly, clonal hMSCs (hcMSCs) isolated by SCM showed better efficacy than hMSCs isolated by GCM. Based on these results, the MHC-mismatched model of GvHD may be useful for evaluating the efficacy of human MSCs before the clinical trial. The results of this study suggest that different MSC lines may show different efficacy in vivo and in vitro.
A Reum Han;Ha Rim Shin;Jiyeon Kweon;Soo Been Lee;Sang Eun Lee;Eun-Young Kim;Jiyeon Kweon;Eun-Ju Chang;Yongsub Kim;Seong Who Kim
BMB Reports
/
v.57
no.1
/
pp.60-65
/
2024
The CRISPR-Cas9 system has significantly advanced regenerative medicine research by enabling genome editing in stem cells. Due to their desirable properties, mesenchymal stem cells (MSCs) have recently emerged as highly promising therapeutic agents, which properties include differentiation ability and cytokine production. While CRISPR-Cas9 technology is applied to develop MSC-based therapeutics, MSCs exhibit inefficient genome editing, and susceptibility to plasmid DNA. In this study, we compared and optimized plasmid DNA and RNP approaches for efficient genome engineering in MSCs. The RNP-mediated approach enabled genome editing with high indel frequency and low cytotoxicity in MSCs. By utilizing Cas9 RNPs, we successfully generated B2M-knockout MSCs, which reduced T-cell differentiation, and improved MSC survival. Furthermore, this approach enhanced the immunomodulatory effect of IFN-r priming. These findings indicate that the RNP-mediated engineering of MSC genomes can achieve high efficiency, and engineered MSCs offer potential as a promising therapeutic strategy.
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.