핵의학

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  • [J Control Release.] Extracellular vesicles from mesenchymal stem cells activates VEGF receptors and accelerates recovery of hindlimb ischemia.

    [J Control Release.] Extracellular vesicles from mesenchymal stem cells activates VEGF receptors and accelerates recovery of hindlimb ischemia.

    경북의대 / Gangadaran P, Rajendran RL, 안병철*

  • 출처
    J Control Release.
  • 등재일
    2017 Oct 28
  • 저널이슈번호
    264:112-126. doi: 10.1016/j.jconrel.2017.08.022. Epub 2017 Aug 22.
  • 내용

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    중간엽줄기세포 유래 소포를 투여한 경우, 하지허혈부위의 혈관재생이 빨라짐.


    Abstract

    Extracellular vesicles (EVs) derived from mesenchymal stem cells (MSCs) are potential therapies for various diseases, but their angiogenic mechanisms of therapeutic efficacy remain unclear. Here, we describe how MSC-EVs, activates VEGF receptors and downstream angiogenesis pathways. Mouse MSC-EVs were isolated from cell culture medium and characterized using transmission electron microscopy, nanoparticle analysis, and western blotting. In vitro migration, proliferation, and tube formation assays using endothelial cells were used to assess the angiogenic potential of MSC-EVs, and revealed higher levels of cellular migration, proliferation, and tube formation after treatment. qRT-PCR and western blotting (WB) revealed higher protein and mRNA expression of the angiogenic genes VEGFR1 and VEGFR2 in mouse SVEC-4 endothelial cells after MSC-EVs treatment. Additionally, other vital pro-angiogenic pathways (SRC, AKT, and ERK) were activated by in vitro MSC-EV treatment. WB and qRT-PCR revealed enriched presence of VEGF protein and miR-210-3p in MSC-EV. The hindlimb ischemia mouse model was established and MSC-EVs with or without Matrigel (EV-MSC+Gel) were injected into the ischemic area and blood reperfusion was monitored using molecular imaging techniques. The in vivo administration of MSC-EVs increased both blood reperfusion and the formation of new blood vessels in the ischemic limb, with the addition of matrigel enhancing this effect further by releasing EVs slowly. MSC-EVs enhance angiogenesis in ischemic limbs, most likely via the overexpression of VEGFR1 and VEGFR2 in endothelial cells. These findings reveal a novel mechanism of activating receptors by MSC-EVs influence the angiogenesis.

     

    Author information

    Gangadaran P1, Rajendran RL1, Lee HW1, Kalimuthu S1, Hong CM1, Jeong SY1, Lee SW1, Lee J1, Ahn BC2.

    Department of Nuclear Medicine, Kyungpook National University School of Medicine and Hospital, Daegu 700-721, Republic of Korea.

    Department of Nuclear Medicine, Kyungpook National University School of Medicine and Hospital, Daegu 700-721, Republic of Korea. Electronic address: abc2000@knu.ac.kr. 

  • 키워드
    Endothelial cell; Extracellular vesicle; Ischemia; Mesenchymal stem cell; Molecular imaging; VEGF receptor​
  • 연구소개
    줄기세포를 난치성 질환에 적용하는 영역은 과학적인 파급효과에 제한되지 않고, 경제 산업적인 파급효과가 막대한 영역입니다. 이러한 이유로 줄기세포 치료가 각광받고 있으나 세포 전체를 이용하여야 하는 이유로 제한점을 가지기도 합니다. 위 연구는 중간엽줄기세포에서 유래된 소포를 이용하여 허혈성질환을 개선하는 연구로 영상기법 적용으로 치료효과를 평가하고 치료용 소포의 체내 정체를 파악한 연구로, 분자영상에 관심이 있는 핵의학 임상의 및 핵과학자에게 큰 관심을 끌 논문으로 생각됩니다.
  • 편집위원

    줄기세포를 난치성 질환에 적용하는 영역은 과학적인 파급효과에 제한되지 않고, 경제 산업적인 파급효과가 막대합니다. 이러한 이유로 줄기세포 치료가 각광받고 있으나 세포 전체를 이용하여야 하는 이유로 제한점을 가지기도 합니다. 위 연구는 중간엽줄기세포에서 유래된 소포를 이용하여 허혈성질환을 개선하는 연구로 영상기법 적용으로 치료효과를 평가하고 치료용 소포의 체내 정체를 파악한 연구로, 분자영상에 관심이 있는 핵의학 임상의 및 핵과학자에게 큰 관심을 끌 논문으로 생각됩니다.

    2017-11-01 16:40:36

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