Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
/
제34권1호
/
pp.11-18
/
2008
Human bone marrow mesenchymal stem cells are thought to be multipotent cells, which are present in adult marrow, that can replicate as undifferentiated cells and that have the potential to differentiate to lineages of mesenchymal tissues, including bone, cartilage, fat, tenden, muscle, and marrow stroma. Cells that have the characteristics of human mesenchymal stem cells could be isolated from marrow aspirates of human and animals. This study was designed to identify and characterize genes specifically expressed by osteogenic supplements -treated cells by suppression subtractive hybridization(SSH) method. The results were as follows: 1. 2 genes were upregulated genes in osteogenic diffeentiation of hMSCs, which is further proved by Northern blot analysis. 2. IGFBP-2 has been identified playing an important role in bone formation. 3. HF1 was also upregulated during osteogenic differentiation, but its role in bone formation is not clear yet.
Bone resorption is linked to bone formation via temporal and spatial coupling within the remodeling cycle. Several lines of evidence point to the critical role of coupling factors derived from pre-osteoclasts (POCs) during the regulation of bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BMMSCs). However, the role of glial cell-derived neurotrophic factor (GDNF) in BMMSCs is not completely understood. Herein, we demonstrate the role of POC-derived GDNF in regulating the migration and osteogenic differentiation of BMMSCs. RNA sequencing revealed GDNF upregulation in POCs compared with monocytes/macrophages. Specifically, BMMSC migration was inhibited by a neutralizing antibody against GDNF in pre-osteoclast-conditioned medium (POC-CM), whereas treatment with a recombinant GDNF enhanced migration and osteogenic differentiation. In addition, POC-CM derived from GDNF knock-downed bone marrow macrophages suppressed BMMSC migration and osteogenic differentiation. SPP86, a small molecule inhibitor, inhibits BMMSC migration and osteogenic differentiation by targeting the receptor tyrosine kinase RET, which is recruited by GDNF into the GFRα1 complex. Overall, this study highlights the role of POC-derived GDNF in BMMSC migration and osteogenic differentiation, suggesting that GDNF regulates bone metabolism.
Sun, Hyun Jin;Song, Young Shin;Cho, Sun Wook;Park, Young Joo
International journal of thyroidology
/
제10권2호
/
pp.71-76
/
2017
Background and Objectives: The role of thyroid-stimulating hormone (TSH) signaling on osteoblastic differentiation is still undetermined. The aim of this study was to investigate the effects of 5-aza-2'-deoxycytidine (5-azacytidine) on TSH-mediated regulations of osteoblasts. Materials and Methods: MG63, a human osteoblastic cell-line, was treated with 5-azacytidine before inducing osteogenic differentiation using osteogenic medium (OM) containing L-ascorbic acid and ${\beta}$-glyceophosphate. Bovine TSH or monoclonal TSH receptor stimulating antibody (TSAb) was treated. Quantitative real-time PCR analyses or measurement of alkaline phosphatase activities were performed for evaluating osteoblastic differentiation. Results: Studies for osteogenic-related genes or alkaline phosphatase activity demonstrated that treatment of TSH or TSAb alone had no effects on osteoblastic differentiation in MG63 cells. However, treatment of 5-azacytidine, per se, significantly increased osteoblastic differentiation and combination treatment of 5-azacytidine and TSH or TSAb in the condition of OM showed further significant increase of osteoblastic differentiation. Conclusion: Stimulating TSH signaling has little effects on osteoblastic differentiation in vitro. However, in the condition of epigenetic modification using inhibitor of DNA methylation, TSH signaling positively affects osteoblastic differentiation in human osteoblasts.
Sestrin 2 (SESN2) is a member of the sestrin family of stress-induced proteins that negatively regulate aging-associated biological processes. This study aims to investigate the role of SESN2 in regulating the differentiation potential and senescence of mesenchymal stem cells (MSCs) derived from young and elderly donors. Bulk RNA sequencing revealed a common decline in the SESN2 mRNA levels in MSCs from elderly individuals, which was confirmed via reverse transcription-polymerase chain reaction and western blot analyses. SESN2 knockdown in MSCs from young donors resulted in phenotypic changes similar to those in MSCs from elderly donors, including an enhanced expression of senescence and adipogenic markers and diminished expression of osteogenic markers. To confirm the effect of decreased SESN2 expression on osteogenic and adipogenic differentiation, we induced Sesn2 knockdown in mouse bone marrow-derived MSCs. Sesn2 knockdown suppressed the mRNA expression of osteogenic marker genes, alkaline phosphatase activity, and matrix mineralization. Furthermore, Sesn2 knockdown enhanced mRNA expression of the adipogenic marker genes and intracellular lipid accumulation. These results suggest that a decline in SESN2 expression during aging contributes to the shift of MSC differentiation from osteogenic to adipogenic lineage.
Purpose: A 6-year-old boy with osteogenic sarcoma of the left humerus underwent bone scintigraphy. Tc-99m MDP was accumulated not only in the primary tumor but also in the osseous and extraosseous (pulmonary and pericardial) metastases. Osteogenic sarcoma directly produces osteoid, both in the primary and metastatic lesions. Tc-99m MDP is avidly taken up by tumor osteoid. At initial presentation, only 2% of cases have both pulmonary and osseous metastases. The patient had osseous, pulmonary, and pericardial metastases at presentation. This case presents that increased uptakes of Tc-99m MDP by the primary and metastatic tumor were demonstrated on bone scintigraphy at presentation.
We investigated the therapeutic effects of microRNA-139-5p in relation to osteoporosis of bone marrow-derived mesenchymal stem cell (BMSCs) and its underlying mechanisms. In this study we used a dexamethasone-induced in vivo model of osteoporosis and BMSCs were used for the in vitro model. Real-time quantitative polymerase chain reaction (RT-PCR) and gene chip were used to analyze the expression of microRNA-139-5p. In an osteoporosis rat model, the expression of microRNA-139-5p was increased, compared with normal group. Down-regulation of microRNA-139-5p promotes cell proliferation and osteogenic differentiation in BMSCs. Especially, up-regulation of microRNA-139-5p reduced cell proliferation and osteogenic differentiation in BMSCs. Overexpression of miR-139-5p induced Wnt/β-catenin and down-regulated NOTCH1 signaling in BMSCs. Down-regulation of miR-139-5p suppressed Wnt/β-catenin and induced NOTCH1 signaling in BMSCs. The inhibition of NOTCH1 reduced the effects of anti-miR-139-5p on cell proliferation and osteogenic differentiation in BMSCs. Activation of Wnt/β-catenin also inhibited the effects of anti-miR-139-5p on cell proliferation and osteogenic differentiation in BMSCs. Taken together, our results suggested that the inhibition of microRNA-139-5p promotes osteogenic differentiation of BMSCs via targeting Wnt/β-catenin signaling pathway by NOTCH1.
Purpose: There are some reports presenting that peripheral blood contain circulating hematopoietic cells as well as, in significantly smaller quantities, mesenchymal stem cells. The purposes of this study is to isolate and characterize circulating mesenchymal progenitor cells with osteogenic potential from human peripheral blood. Methods: Human buffycoat containing mononuclear cells was harvested from peripheral blood of normal persons and isolated using a density gradient centrifugation and serially subcultured in osteogenic media for 1-4 weeks. The proliferation capability, phase-contrast microscopy, transmission electron microscopy, immunophenotype FACS analysis, Alizarin red staining and RT-PCR assays for osteogenic differentiation potential were performed. Results: The phenotype of cultured cells changed from small round or cuboidal cells at passage 1 into large spindle-shaped fibroblastic morphology cells at passage 4. Surface marker expressed CD14, but did not express CD34, CD80, CD83. Strong positive staining was observed for Alizarin reds in osteogenic medium on day 14, Using RT-PCR, the mRNA levels of bone- specific genes, such as ALP, c-bfa-1 and osteocalcin were detected. Conclusion: A new subset of peripheral blood derived progenitor cells described here has the ability to proliferate and differentiate into osteogenic cell lineages in vitro, and to be candidate for regenerative therapy.
Journal of the Korean Association of Oral and Maxillofacial Surgeons
/
제35권1호
/
pp.7-12
/
2009
Purpose: Gelatin-hydroxyapatite nanocomposite is similar to inorganic nanostructure of bone. To make a scaffold with osteoinductivity, bone marrow derived stem cells from rabbit femur were impinged into the nanocomposite. This vitro study was to test osteogenic differentiation of the stem cells in the nanocomposite, which was made by authors. Material & Methods: Gel-HA nanocomposite with 10g of HA, 3 g of Gel has been made by co-precipitation process. Bone marrow was obtained from femur of New Zealand White rabbits and osteogenic differentiation was induced by culturing of the BMSCs in an osteogenic medium. The BMSCs were seeded into the Gel-HA nanocomposite scaffold using a stirring seeding method. The scaffolds with the cells were examined by scanning electron microscopy (SEM), colorimetry assay, biochemical assay with alkaline phosphatase (ALP) diagnostic kit, osteocalcin ELISA kit. Results: Gel-HA nanocomposite scaffolds were fabricated with relatively homogenous microscale pores ($20-40{\mu}m$). The BMSCs were obtained from bone marrow of rabbit femurs and confirmed with flow cytometry, Alizarin red staining. Attachment and proliferation of BMSCs in Gel-HA nanocomposite scaffold could be identified by SEM, ALP activity and osteocalcin content of BMSCs. Conclusion: The Gel-HA nanocomposite scaffold with micropores could be fabricated and could support BMSCs seeding, osteogenic differentiation.
Postmenopausal osteoporosis (PMOP) is a common systemic skeletal disease characterized by reduced bone mass and microarchitecture deterioration. Although differentially expressed SOX5 has been found in bone marrow from ovariectomized mice, its role in osteogenic differentiation in human mesenchymal stem cells (hMSCs) from bone marrow in PMOP remains unknown. In this study, we investigated the biological function of SOX5 and explore its molecular mechanism in hMSCs from patients with PMOP. Our findings showed that the mRNA and protein expression levels of SOX5 were upregulated in hMSCs isolated from bone marrow samples of PMOP patients. We also found that SOX5 overexpression decreased the alkaline phosphatase (ALP) activity and the gene expression of osteoblast markers including Collagen I, Runx2 and Osterix, which were increased by SOX5 knockdown using RNA interference. Furthermore, $TNF-{\alpha}$ notably upregulated the SOX5 mRNA expression level, and SOX5 knockdown reversed the effect of $TNF-{\alpha}$ on osteogenic differentiation of hMSCs. In addition, SOX5 overexpression increased Kruppel-like factor 4 (KLF4) gene expression, which was decreased by SOX5 silencing. KLF4 knockdown abrogated the suppressive effect of SOX5 overexpression on osteogenic differentiation of hMSCs. Taken together, our results indicated that $TNF-{\alpha}$-induced SOX5 upregulation inhibited osteogenic differentiation of hMSCs through KLF4 signal pathway, suggesting that SOX5 might be a novel therapeutic target for PMOP treatment.
Purpose: The purpose of this study was to determine whether metformin (MF) could alleviate the expresssion of reactive oxygen species (ROS) and improve the osteogenic ability of bone marrow mesenchymal stem cells derived from diabetic rats (drBMSCs) in vitro, and to evaluate the effect of MF on the ectopic osteogenesis of drBMSCs in a nude mouse model in vivo. Methods: BMSCs were extracted from normal and diabetic rats. In vitro, a cell viability assay (Cell Counting Kit-8), tests of alkaline phosphatase (ALP) activity, and western blot analysis were first used to determine the cell proliferation and osteogenic differentiation of drBMSCs that were subjected to treatment with different concentrations of MF (0, 50, 100, 200, 500 µM). The cells were then divided into 5 groups: (1) normal rat BMSCs (the BMSCs derived from normal rats group), (2) the drBMSCs group, (3) the drBMSCs + Mito-TEMPO (10 µM, ROS scavenger) group, (4) the drBMSCs + MF (200 µM) group, and (5) the drBMSCs + MF (200 µM) + H2O2 (50 µM, ROS activator) group. Intracellular ROS detection, a senescence-associated β-galactosidase assay, ALP staining, alizarin red staining, western blotting, and immunofluorescence assays were performed to determine the effects of MF on oxidative stress and osteogenic differentiation in drBMSCs. In vivo, the effect of MF on the ectopic osteogenesis of drBMSCs was evaluated in a nude mouse model. Results: MF effectively reduced ROS levels in drBMSCs. The cell proliferation, ALP activity, mineral deposition, and osteogenic-related protein expression of drBMSCs were demonstrably higher in the MF-treated group than in the non-MF-treated group. H2O2 inhibited the effects of MF. In addition, ectopic osteogenesis was significantly increased in drBMSCs treated with MF. Conclusions: MF promoted the proliferation and osteogenic differentiation of drBMSCs by inhibiting the oxidative stress induced by diabetes and enhenced the ectopic bone formation of drBMSCs in nude mice.
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.