줄기세포 분비물

Stem cell secretome

줄기세포 분비물(stromal cell secretome이라고도 한다)은 줄기세포가 생산하고 세포간 의사소통에 활용되는 파라신 수용성 인자를 총칭한 말이다.세포간 통신 외에 파라시린 인자는 조직 발달, 동점성, (재)생성에도 책임이 있다.줄기세포 분비물은 세포외 베실체,[1] 특히 엑소솜, 마이크로 입자, 막 입자, 펩타이드, 작은 단백질(사이토카인)으로 구성되어 있다.줄기세포의 파라신 활성, 즉 줄기세포 분비물이 퇴행성, 자가면역성 및/또는 염증성 질환에서 줄기세포를 이용한 치료법이 그 효과를 중재하는 주요 메커니즘인 것으로 밝혀졌다.[2]줄기세포는 세포 환경에 영향을 미치는 분비물을 가지고 있을 뿐만 아니라, 그 분비물은 현재 치료용에 가장 관련이 있는 것으로 보인다.[3]

세포외 Vesicles

세포외 Vesicles는 일반적으로 방출되는 작은 부분이며 지질 빌리머에 의해 형성된 경계를 가지고 있다.세포는 복제할 수 있지만 세포외 방광은 복제할 수 없다.세포외 방광체에서는 줄기세포 분비물로 구성되어 포장되고 있는 것이 유기체, mRNA, miRNA, 단백질이다.[4]엑소솜은 생물학적 액체에서 발견되는 세포외 음낭에서 방출된다.뇌척수액과 같은 생물학적 액체로, 치료에 사용될 수 있다.가장 충동적으로, 엑소솜은 조직 매트릭스라고도 알려진 진핵 유기체의 세포 사이에서 발견될 수 있다.[5]

리서치

여기서 비열혈성 중피줄기세포를 이용하는 치료법으로 불리는 줄기세포 치료법은 다양한 질병에 대한 광범위한 잠재적 치료적 혜택을 가지고 있으며, 이 중 대부분은 현재 임상시험에서 연구되고 있다.[6]줄기세포 치료법은 뇌의 중간, 뇌졸중과 심장질환, 관절질환, 척수 손상 등에 영향을 미치는 질환이 있거나 진단을 받은 환자에게 재생의학으로서 유익할 수 있다.[7]줄기세포의 치료적 특성은 주로 세포 증식, 생존, 분화, 면역조절, 항적외피증, 혈관신생, 조직 인접 세포의 자극 등 체외 및 체내 여러 생물학적 과정을 조절하는 것으로 나타나기 때문이다.이는 줄기세포의 이동과 전분화가 줄기세포 주사요법의 주요 효과 메커니즘이라는 역사적 가설과는 배치된다.[2]

치료용으로 가장 많이 사용되는 줄기세포의 종류는 인간(자신) 메센치말 줄기세포, hMSC이다. hMSCs의 비밀 세포는 가장 널리 연구된 비밀 세포 중 하나이다.다른 종류의 세포, 예를 들어 덴드리트 세포의 분비물도 치료용으로 연구되고 있다.[8]

신경퇴행성질환의 투여 치료를 위한 재생능력을 검사하기 위한 HMSC의 연구는 HMSC가 뇌에서 유래된 신경계폐인자(BDNF), 신경성장인자(NGF), 인슐린성장인자1(IGF-1), 간세포성장인자(HGF)와 같은 중요한 신경조절분자를 분비할 수 있다는 것을 입증했다.ascular endothelial growth factor (VEGF), transforming growth factor beta (TGF-β), glial-derived neurotrophic factor (GDNF), fibroblast growth factor 2 (FGF-2), stem cell factor (SCF), granulocyte colony-stimulating factor (G-CSF) and stromal cell-derived factor (SDF-1) both in vitro and in vivo.이 모든 분자들은 신경퇴행성 질환의 치료에 유익한 효과를 가지고 있는 것으로 밝혀졌다.[9]

관절염과 같은 정형외과적 조건과 관련해서는 줄기세포 기반 치료의 파라신 인자가 재생 효과의 대부분을 차지하는 것으로 나타났다.세포외 음낭은 관절의 발달과 관절내 동태의 조절에 중요한 역할을 한다.관절염의 경우 다른 이유로 인해 이 전이가 중단된다.가정적으로, 한 가지 이유는 노년기 세포의 축적과 연관된 분비물 표현과 관련이 있을 수 있다.(미생)줄기세포의 분비물은 세포 내 동맥을 재정립하고 분비물의 세포외 복막에 들어 있는 서로 다른 성장인자, 사이토카인, miRNA에 의한 재생을 촉진하는 긍정적인 효과를 가지고 있다.[10]

그 결과, 특정 줄기세포 분비물을 체외에서 효율적으로 합성하려는 노력이 이루어졌다.일반적으로 줄기세포는 외부 스트레스에 반응하여 더 많은 양의 분비물을 생성한다(예를 들어, 체내 조직이 손상됨).이와 같이 분비물(초음파) 생성을 유도하기 위한 주요 전제 메커니즘은 스트레스를 유발하는 방법으로서, 가장 두드러지게 무옥소와 저산소증 뿐만 아니라 세포가 체외에서 분비물을 생산하도록 하는 약리학적, 물리학적 또는 시토카인 관련 방법이다.이 접근법은 세포가 없는 줄기세포 치료법으로도 알려져 있다.

정의된 프로필을 가진 (특정) 분비물을 생성하고 파라크린 인자의 최적화된 농도를 생성하는 것을 목표로 하는 미래 치료법은 오직 체내에 (메스킨피) 줄기세포를 주입하는 것에 의존하고 그들의 파를 바라는 이전의 접근법에 비해 더 좋고, 더 신뢰할 수 있고, 통제된 결과를 산출할 것이라는 가설이 제기되어 왔다.아크라인(또는 트랜스 분화) 용량은 신체에 유익한 영향을 미칠 것이다.[11]그러나 줄기세포 분비물의 통제된 치료적 사용은 분리 및 분석 기법의 고품질 표준화를 요구하여 재생 가능한 분비물 제제를 산출한다.

다양한 제약 회사와 임상 기관 자가 중간엽 줄기 세포에서 특정secretome 프로파일의 체외 추출, 뿐만 아니라 secretome의 소설을 다양한 질환을 치료로 임상 사용을 위해 프로토콜을 개발한 개인적인 급여 절차 또는 임상 실험 내에서 시작했다.[12][13]이러한 치료법이 2017년 5월 현재 특정 조건 하에서 유럽의 규제 프레임워크에 부합한다고 해도, 인간 임상 실험에서 입증된 효능에 대한 증거는 단수 사례 보고서 외에 아직 없다.따라서 현재 줄기세포 분비물의 임상적 사용은 실험적인 것이며, 주로 인비트로(in-vitro)와 동물 데이터를 기반으로 하고 있다.[14]자가 줄기세포 분비물의 잠재적인 적용은 2017년 러시아 회사인 티헬퍼 셀 테크놀로지가 르파린-헬퍼라는 이름으로 상용화한 수의학 분야였다.

참조

  1. ^ Pol, Edwin van der; Böing, Anita N.; Harrison, Paul; Sturk, Augueste; Nieuwland, Rienk (2012-07-01). "Classification, Functions, and Clinical Relevance of Extracellular Vesicles". Pharmacological Reviews. 64 (3): 676–705. doi:10.1124/pr.112.005983. ISSN 0031-6997. PMID 22722893. S2CID 7764903.
  2. ^ a b Teixeira, Fábio G.; Carvalho, Miguel M.; Sousa, Nuno; Salgado, António J. (2013-10-01). "Mesenchymal stem cells secretome: a new paradigm for a central nervous system regeneration?". Cellular and Molecular Life Sciences. 70 (20): 3871–3882. doi:10.1007/s00018-013-1290-8. hdl:1822/25128. ISSN 1420-682X. PMID 23456256. S2CID 18640402.
  3. ^ Mahla RS (2016). "Stem cells application in regenerative medicine and disease threpeutics". International Journal of Cell Biology. 2016 (7): 1–24. doi:10.1155/2016/6940283. PMC 4969512. PMID 27516776.{{cite journal}}: CS1 maint: 작성자 매개변수 사용(링크)
  4. ^ Mitchell, Robert; Mellows, Ben; Sheard, Jonathan; Antonioli, Manuela; Kertz, Oliver; Chambers, David; Zeuner, Marie-Theres; E.Tomkins, James; Denecke, Brend; Musante, Luca; Joch, Barbara; Debacq-Chaniaux, Florence; Holthofer, Harry; Ray, Steve; B. Huber, Tobias; Dengiel, Joern; De Coppi, Paolo; Widera, Daruis; Patel, Ketan (2019). "Stem Cell Research & Therapy". 10 (1): 116. doi:10.1186/s13287-019-1213-1. PMC 6451311. PMID 30953537. {{cite journal}}:Cite 저널은 필요로 한다. journal=(도움말)
  5. ^ Kalluri, Raghu; LeBleu, Valerie S. (2020-02-07). "The biology, function, and biomedical applications of exosomes". Science. 367 (6478): eaau6977. doi:10.1126/science.aau6977. ISSN 0036-8075. PMC 7717626. PMID 32029601.
  6. ^ Teixeira, Fábio G.; Panchalingam, Krishna M.; Assunção-Silva, Rita; Serra, Sofia C.; Mendes-Pinheiro, Bárbara; Patrício, Patrícia; Jung, Sunghoon; Anjo, Sandra I.; Manadas, Bruno (2016-06-15). "Modulation of the Mesenchymal Stem Cell Secretome Using Computer-Controlled Bioreactors: Impact on Neuronal Cell Proliferation, Survival and Differentiation". Scientific Reports. 6 (1): 27791. Bibcode:2016NatSR...627791T. doi:10.1038/srep27791. ISSN 2045-2322. PMC 4908397. PMID 27301770.
  7. ^ "Frequently asked questions about stem cell research". Mayo Clinic. Retrieved 2021-02-22.
  8. ^ Jarmalaviciute, Akvile; Pivoriūnas, Augustas (2016). "Neuroprotective properties of extracellular vesicles derived from mesenchymal stem cells". Neural Regeneration Research. 11 (6): 904–5. doi:10.4103/1673-5374.184480. PMC 4962579. PMID 27482210.
  9. ^ Zhang, Bin; Yeo, Ronne Wee Yeh; Tan, Kok Hian; Lim, Sai Kiang (2016-02-06). "Focus on Extracellular Vesicles: Therapeutic Potential of Stem Cell-Derived Extracellular Vesicles". International Journal of Molecular Sciences. 17 (2): 174. doi:10.3390/ijms17020174. PMC 4783908. PMID 26861305.
  10. ^ Malda, Jos; Boere, Janneke; Lest, Chris H. A. van de; Weeren, P. René van; Wauben, Marca H. M. (2016). "Extracellular vesicles — new tool for joint repair and regeneration". Nature Reviews Rheumatology. 12 (4): 243–249. doi:10.1038/nrrheum.2015.170. PMC 7116208. PMID 26729461.
  11. ^ Salgado, António J.; Gimble, Jeffrey M. (2013-12-01). "Secretome of mesenchymal stem/stromal cells in regenerative medicine". Biochimie. Special section : The Mesenchymal Stem Cell secretome in Regenerative Medicine. 95 (12): 2195. doi:10.1016/j.biochi.2013.10.013. PMID 24210144.
  12. ^ "Anova IRM Stem Cell Center". anova-irm-stemcell-center.com. 2017.
  13. ^ "Репарин Главная страница" (in Russian). Retrieved 2020-01-24.
  14. ^ Konala, Vijay Bhaskar Reddy; Mamidi, Murali Krishna; Bhonde, Ramesh; Das, Anjan Kumar; Pochampally, Radhika; Pal, Rajarshi (2016-01-01). "The current landscape of the mesenchymal stromal cell secretome: A new paradigm for cell-free regeneration". Cytotherapy. 18 (1): 13–24. doi:10.1016/j.jcyt.2015.10.008. ISSN 1465-3249. PMC 4924535. PMID 26631828.