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저자정보
Yoon‑Young Go (Department of Otorhinolaryngology‑Head and Neck Surgery Korea University Guro Hospital) Chan‑mi Lee (Department of Otorhinolaryngology‑Head and Neck Surgery Korea University Guro Hospital) Sung‑Won Chae (Department of Otorhinolaryngology‑Head and Neck Surgery Korea University Guro Hospital) 송재준 (Korea University Guro Hospital)
저널정보
한국생체재료학회 생체재료학회지 생체재료학회지 제27권
발행연도
2023.3
수록면
1,609 - 1,627 (19page)
DOI
https://doi.org/10.1186/s40824-023-00396-5

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Background Human mesenchymal stem cells (MSCs) are therapeutic for clinical applications because of their excellent immunomodulatory and multiple lineage diferentiation abilities at tissue injury sites. However, insufcient number of cells and lack of regenerative properties during in vitro expansion still limit the clinical applicability of MSC therapies. Here, we demonstrated a preconditioning strategy with trophoblast stem cell-derived extracellular vesicles (TSC-EVs) to boost the proliferation and regenerative capacity of MSCs. Methods We employed cell proliferation analyses such as CCK8 and BrdU assays to determine the proliferation promoting role of TSC-EVs on MSCs. Osteogenic efects of TSC-EVs on MSCs were assessed by alkaline phosphatase (ALP) activity, calcium assays, and calvarial bone defect animal models. For skin regenerative efects, skin wound mice model was exploited to analyze wound-healing rate in this study, as well as immunofuorescence and histological staining evaluates. We also performed the small RNA profling and RNA-sequencing analyzes to understand the cel‑ lular mechanism of TSC-EVs on MSCs. Results TSC-EVs signifcantly promoted MSC proliferation under xeno-free conditions and facilitated the therapeutic efects of MSCs, including osteogenesis, anti-senescence, and wound healing. Transcriptomic analysis also provided evidence that specifc microRNAs in TSC-EVs and diferentially expressed genes (DEGs) in TSC-EV-treated MSCs showed the possibility of TSC-EVs triggering the regenerative abilities of MSCs with cytokine interaction. Hence, we found that NGF/Akt signaling mediated the regenerative efects of TSC-EVs on MSCs as a particular cellular signaling pathway. Conclusion The results of this study demonstrated the functional properties of TSC-EVs on MSCs for MSC-based therapeutic applications, suggesting that TSC-EVs may serve as a potential preconditioning source for MSC therapy in the clinical feld of regenerative medicine
#Trophoblast stem cells #Extracellular vesicles #Mesenchymal stem cells #Regenerative properties #NGF #Akt pathway

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