Human eyelid adipose-derived stem cells (hEAs) and amniotic mesenchymal stem cells (hAMs) are very valuable sources for the cell therapeutics. Both types of cells have a great proliferating ability in vitro and a multipotency to differentiate into adipocytes, osteoblasts and chondrocytes. In the present study, we evaluated their stem cell characteristics after long-time cryopreservation for 6, 12 and 24 months. When frozen-thawed cells were cultivated in vitro, their cumulative cell number and doubling time were similar to freshly prepared cells. Also they expressed stem cell-related genes of SCF, NANOG, OCT4, and TERT, ectoderm-related genes of NCAM and FGF5, mesoderm/endoderm-related genes of CK18 and VIM, and immune-related genes of HLA-ABC and 2M. Following differentiation culture in appropriate culture media for 2-3 weeks, both types of cells exhibited well differentiation into adipocyte, osteoblast, and chondrocyte, as revealed by adipogenic, osteogenic or chondrogenic-specific staining and related genes, respectively. In conclusion, even after long-term storage hEAs and hAMs could maintain their stem cell characteristics, suggesting that they might be suitable for clinical application based on stem cell therapy.

Protein arginine methyltransferase (PRMT) family 단백질은 히스톤 H3의 arginine 잔기를 메틸레이션 시켜줌으로써 chromatin remodeling을 유발하여 다양한 유전자의 전사를 활성화시켜 주는 것으로 알려져 있다. Coactivator-associated arginine methyltransferase 1 (CARM1/PRMT4)이 그 중의 하나로, 이는 발생과정에서 폐세포로의 분화에 관여하는 것으로 알려져 있으며, 세포의 종류에 따라서 지방세포와 근육세포로의 분화에 영향을 줄 뿐만 아니라, 생쥐 배아줄기세포의 전분화능 유지에도 관여한다는 연구 보고가 있다. 그러나 CARM1이 인간 중간엽 줄기 세포 (hMSCs)에 어떤 영향을 미치는지에 대해서는 현재까지 알려진 바가 없다. 따라서 본 연구에서는 인간 중간엽 줄기세포에 CARM1 단백질을 직접 도입함으로써 변화되는 유전자의 발현 양상을 관찰하였다. 먼저, CARM1 단백질에 세포침투단백질 (cell-penetrating peptide) 서열을 접합시킴으로써, CARM1 단백질이 효율적으로 세포 내로 도입되도록 하였으며, 그 결과 CARM1 단백질이 6시간 내에 충분히 세포막을 통과하여 세포질 및 핵 내로 이동하며, 24시간 내에는 대부분의 단백질이 핵 내에 존재하는 것을 관찰하였다. 또한 도입된 CARM1 단백질이 히스톤 H3의 arginine 잔기를 메틸화시키는 것을 확인하였다. 이렇게 순수분리 정제된 재조합 CARM1 단백질의 처리 후, chromatin remodeling이 일어난 인간 중간엽 줄기세포의 유전자 발현 변화 양상을 microarray를 통해 확인한 결과, 지방세포, 골세포, 근육세포, 신경세포, 그리고 췌장세포 분화에 관여하는 전체 유전자의 약 35～45%의 유전자에서 발현양상의 변화가 나타났다. 따라서 본 연구는 재조합 CARM1 단백질의 세포 내 직접 도입이 CARM1 유전자의 도입으로 우려되는 문제들을 보완하면서도 CARM1 단백질 본연의 기능을 효과적으로 수행한다는 것을 보여주며, 생체 친화적 단백질에 의한 인간 중간엽 줄기세포의 유전자 발현 양상의 변화를 통해 그의 분화와 관련한 임상적 이용의 가능성을 보다 높일 수 있다는 점을 시사한다.

최근 골수와 혈액으로 유래된 중간엽 줄기세포와 비슷한 능력을 가지는 것으로 알려진 지방 유래 중간엽줄기세포가 새로운 세포 치료제로 떠오르고 있다. 하지만 줄기세포를 이용하여 치료하려는 질병은 나이가 들어감에 따라 발병하는 퇴행성 질환들이 대부분인데, 노화가 진행됨에 따라 줄기세포의 능력이 차이가 있다고 알려져 있다. 이에 본 연구에서는 노화가 일어남에 따라 발생되는 신경성 질환을 자가 유래 지방 중간엽 줄기세포를 이용하여 치료함에 있어서 노화가 진행됨에