1. 2018년 1월

Real-Time Monitoring of Glutathione in Liveing Cells Reveals that High Glutathione Levels Are Required to Maintain Stem Cell Function
Stem Cell Reports. 2018 Jan 3 doi: 10.1016/j.stemcr.2017.08.017

교신저자: 서울대 김인규 교수

본 연구에서는 항산화제인 Glutathione이 줄기세포 치료 효과와 밀접한 관련이 있다는 사실을 규명 하였음. cyanoacrylamide-based coumarin 유도체를 이용하여 'FreSHtracer' 개발 및 평가 방법을 구축 하였으며, live stem cell에서 Glutathione 수준의 실시간 모니터링에 적합한 probe임을 입증함. 중간엽 줄기세포를 지속적으로 배양하거나 세포 밀도를 낮게 유지하면 Glutathione 농도가 감소하였고, Glutathione 농도가 높을수록 줄기세포의 자가 증식 및 이동능이 증가함을 확인하였음. 천식 동물모델에 이식한 결과 생착이 잘 되었고, 염증수치가 감소함을 확인함으로써 천식치료에 개선된 치료 효율을 나타냄. live stem cell의 Glutathione을 모니터링 하는 것이 줄기세포 기능을 평가하고 그 치료효과를 향상시키는 지표로 사용될 수 있음을 제시함.

2. 2018년 1월

Enhanced Immunosuppressive Properties of Human Mesenchymal Stem Cells Primed by Interferon-γ
EBioMedicine. 2018 January 9 doi: 10.1016/j.ebiom.2017.01.002

교신저자: 성균관대 유건희 교수

본 연구에서는 MSC에 의한 면역조절에서 인터페론 감마 priming의 효과를 확인하고, allogenieic conflict의 치료적 특성과 관련된 기전을 규명하였음. 인터페론-감마에 의해 활성화된 중간엽줄기세포를 NOD-SCID 마우스에 주입하는 것은 이식편대숙주병(GVHD, graft-versus-host-disease) 증상을 상당히 감소시켰고, 미성숙 MSC를 주입한 마우스와 비교하였을 때, 생존율이 증가함. 하지만 indoleamine 2,3-dioxygenase(IDO)가 감소된 인터페론-감마 활성 중간엽줄기세포를 주입하는 것은 효과를 나타내지 않았음. IDO 유전자는 IFN-γ-Janus kinase (JAK)-transducer and activator of transcription 1(STAT1) pathway를 통해 중간엽줄기세포에서 발현되고, IDO 과발현 중간엽 줄기세포를 GVHD 모델에 주입하는 것은 인터페론-감마 활성 중간엽줄기세포를 주입하는 것과 비슷하게 생존율을 증가시킴. 이 결과는 활성화된 T세포에 의해 생산되는 인터페론-감마는 중간엽줄기세포에서 IFN-γ-JAK-STAT1 pathway IDO발현과 관련이 있고, T세포의 증식이 감소하는 결과로 이어짐을 나타냄으로써 인터페론-감마에 의해 priming된 MSC를 기반으로 하는 세포치료법이 GVHD와 같은 allogeneic conflicts의 치료에 사용될 수 있음을 제시 함.

3. 2018년 1월

Cografting astrocytes improves cell therapeutic outcomes in a Parkinson`s Disease model
Journal of clinical investigation. 2018 January 2 doi: 10.1172/JCI93924

교신저자: 한양대 이상훈 교수

신경전구세포(NPCs)는 퇴행성 뇌질환의 치료법 중 하나로 인식되었으나, 이식 후 세포의 생착 및기능 수행을 어렵게 하는 조직학적 환경 요인은 성공적인 치료에 많은 제약이 되었음. 본 연구에서는 중뇌의 도파민 신경세포 손상을 특징으로 하는 파킨슨병(PD, Parkinson's disease)에 대한 기존 세포치료법의 한계 극복을 위해 중뇌에서 유래된 astrocyte의 동시 이식을 통해, 이식된 도파민 신경세포의 6개월 이상의 생착과 NPC 기반 세포 치료 효율이 향상됨을 동물 모델을 통해 확인하였으며, astrocyte에서 Nurr1과 Foxa2 등의 전사인자 조절에 의해 이식된 astrocyte의 neurotrophic action이 촉진됨을 확인하였음. 결과적으로, astrocyte를 함께 이식하는 것은 신경퇴행성 질환을 극복하는 성공적인 세포치료법의 잠재적 전략이 될 수 있음을 제시함.

4. 2018년 1월

Identification of Tumor Initiating Cells by a Small Molecule Fluorescence Probe through Vimentin as the Biomarker
Angewandte Chemie International Edition. 2018 January 26 doi: 10.1002/anie.201712920

교신저자: 포항공대 장영태 교수

종양줄기세포 (TICs, Tumor initiating cells)는 폐암과 같은 다양한 상피암의 전이와 재발에 관여하는 것으로 알려져 왔음. 본 연구에서는 상피간엽이행(EMT, epithelial-tomesenchymal transition)의 마커인 vimentin을 분자 표적으로 하여 TIC 특이적인 형광 화학 probe인 TiY를 개발하였음. TiY는 일반종양세포나 일반세포에 결합하지 않고, 환자의 암에서 유래된 기능적으로 활성화된 종양줄기세포에 선택적으로 결합하여 가시화를 촉진하며, 종양줄기세포가 아닌 세포에서는 낮은 독성을 보였음. TiY는 다른 종양에서도 종양줄기세포를 선택적으로 검출할 수 있는 첫번째 universal probe로서의 가능성을 보였음.

5. 2018년 2월

Biomaterials-based 3D cell printing for next-generation therapeutics and diagnostics
Biomaterials. 2018 Feb doi: 10.1016/j.biomaterials.2107.11.030

교신저자: 포항공대 조동우 교수

3D 프린팅 기술을 통한 인간 조직 제작은 본 기술이 가지는 유연성과 활용도로 인해 특별한 주목을 받고 있음. 이 기술은 인간 조직의 독특한 특성의 재현과 스마트 디자인과 진보된 생체물질과 적절한 중합 기술을 통한 all-in-one 생산 과정을 가능하게 함. 세포, 생체적합물질, 생체분자를 포함한 물리적 물질의 고차원적인 배열을 통한 최상의 조직을 만드는 것은 조직 혈관신생과 조직형성을 위한 필수요건들을 만족시켜야 함. 미세유체를 이용한 3D세포 프린팅의 하나의 목표는 혈관신생의 한계점을 뛰어 넘는 것이며, 줄기세포와 유전공학의 최첨단 기술을 통해 3D조직 제작기술이 잠재적으로 가능하게 되었고, 이는 질병모델과 알려지지 않은 정밀의학에서 요구하는 질병 기전을 밝히는 새로운 패러다임을 제시함. 3D세포 프린팅과 바이오잉크의 최신개발 동향과 조직공학의 필요 기술을 기술하여 다음 세대 치료법과 진단법을 개발하는 것을 제시함.

6. 2018년 2월

Effects of pulsing of lighy on the dentinogenesis of dental pulp stem cells in vitro
SCIENTIFIC REPORTS. 01 Feb 2018 doi: 10.1038/s41598-018-19395-x

교신저자: 서울대 정종훈 교수

Low power light (LPL) 치료는 다양한 임상 적용에서 널리 활용되며, 통증과 염증의 경감 및 창상치유를 촉진하는 것으로 알려져 있음. 또한 줄기세포의 분화를 촉진하는 것으로 보고됨. 본 연구에서 128 uW/cm2의 에너지 준위를 사용한 810 nm LPL을 적용한 지속파(CW, continuous wave) 조사는 인간치수줄기세포(hDPSCs, human dental pulp stem cells)의 분화에 어떠한 특이적 효과를 주지 못하지만, 30% 수준의 사용율(duty cycle)과 300-3000 Hz frequency-LPL의 맥파(PW, pulsed wave)를 사용하는 것은 막전위 과분극, 알칼리성 인산가수분해효소, 세포내 산화성 스트레스를 상당히 증가시킴. LPL 처리 21일 이후, in vitro에서 상아질형성이 관찰되었으며, 이는 810 nm 수준 very low power light 맥파가 인간치수줄기세포의 분화를 상당히 촉진하였음을 의미하고, 효율성 측면에서 pulsing frequency 만큼이나 duty cycle에 의존적이라는 것을 보여줌.

7. 2018년 2월

Potential benefits of mesenchymal stem cells and electroacupuncture on the trophic factors associated with neurogenesis in mice with ischemic stroke
SCIENTIFIC REPORTS. 01 Feb 2018 doi: 10.1038/s41598-018-20481-3

교신저자: 부산대 최병태 교수, 신화경 교수

본 연구는 신경발생에서 중간엽줄기세포(MSCs, Mesenchymal stem cells)와 전침(EA, electroacupuncture) 치료법을 함께 시행 하였을 때 상승 효과를 나타낸다는 내용임. 중대뇌동맥폐색(MCAO, middle cerebral artery occlusion) 마우스의 선조체(striatum)에 골수 중간엽줄기세포 (mBMSC, bone marrow mesenchymal stem cells)을 이식하고, 전침 자극을 Baihui와 Dazhui의 2개의 혈위에 적용하였을 때, 운동성이 상당히 개선되고 mBMSC와 EA 치료법의 상승 효과가 관찰됨. mBMSC와 EA치료법의 결합은 선조체의 두드러진 위축성 변화를 감소시키고, 이는 MCAO 마우스에서 subventricular zone(SVZ)와 선조체 주변 부위(SVZ + striatum)의 신경전구세포의 증식을 촉진함. mBMSC와 EA치료법은 MCAO 마우스 모델의 SVZ + striatum과 해마에서 뇌유래신경영양인자(mBDNF, mature brain-derived neurotrophic factor)의 발현을 증가시키고, 결합치료법은 neurotrophin-4(NT4) 발현양을 증가시킴. SVZ + striatum과 해마에서 mBDNF-와 NT4- 양성 신경세포의 수는 EA치료 이후 증가되었으며, 결합치료법은 신경모세포와 선조체에서 phosphorylated cAMP response element 결합 단백질의 발현을 증가시킴. MSC와 EA치료법의 결합은 뇌의 신경영양물질의 조절을 통해 신경발생을 조절 함으로써, 단일 치료법보다 더 향상된 치료효과가 있을 것임을 제시 함.