Bone marrow-derived mesenchymal stem cells (BM-MSC) are promising candidates for cell therapy and tissue engineering because they can be expanded in-vitro and induced to differentiate into many cell types. However, MSC's are yet poorly described by genome-wide analyses. A better understanding of their regulatory physiology is required for manipulating them in vitro. Especially, we yet lack specific surface proteins that can be used to select MSCs for isolation from tissues. Therefore, a genome-wide transcription profile of BM-MSC was obtained using cDNA microarrays, with peripheral-blood mononuclear cells as a baseline. In addition, we combined a molecular tagging approach with the widely used gel-based MALDI-TOF, and also did a series of liquid chromatography-tandem mass spectrometry analyses (LC-MS/MS) on membrane fractions obtained by differential centrifugation to analyze the surface subproteome of MSC's, in comparison to MSC-derived adipocytes. We found that genes that were highly expressed in BM-MSC's, which we termed the MSC-related molecular profile, was similar to MSC's from umbilical cord blood (UCB-MSC), but different from both hematopoietic stem cells (HSC) and embryonic stem cells (ESC). The membrane subproteome of MSC's also revealed many candidate surface markers.
골수에서 추출할 수 있는 간엽 줄기세포는 체외에서 배양함으로써 많은수를 확보할 수 있으며, 다양한 세포 종류로 분화시킬 수 있는 이유로 세포치료와 조직공학에서 유망한 재료로 손꼽힌다. 그러나 유전체 전체를 대상으로 한 고처리량 기법으로는 아직 잘 분석되지 않은 세포 종류이다. 이 세포를 체외에서 조작하는 데에는 내부 조절체계를 더 잘 이해할 필요가 있다. 또한 조직으로부터 간엽 줄기세포를 선택적으로 분리할 때 이용할 수 있는, 간엽줄기세포에 특이적인 표면단백질에 대한 지식이 아직 부족한 실정이다. 따라서 cDNA 마이크로어레이 기술을 이용하여, 혈액단핵구의 전사체를 기준으로 골수간엽줄기세포의 전사체를 프로파일링 했다. 또한 보편적으로 표본의 전체 단백질을 분석하는 고처리 기법인 2DE/MALDI-TOF 방법에 분자 표지 기법을 적용하여 골수간엽줄기세포의 표면단백질 분석을 시도했으며, LC-MS/MS 방법을 차별적 원심분리로 분리한 골수간엽줄기세포의 세포막 표본에 적용하여 표면단백질을 탐색하였다. 또한 골수간엽줄기세포를 지방세포로 분화시켜 단백질 발현의 변화를 찾아보았다. 결과적으로 골수간엽줄기세포의 유전자 발현 패턴은 제대혈간엽줄기세포와 유사하지만 조혈모세포와 배아줄기세포와는 상이한 것으로 드러났고, 여러 골수간엽줄기세포의 표면단백질을 찾을 수 있었다.
