YYE Tripeptide Effectively Promotes Chondrogenic Differentiation of Tonsil-Derived Mesenchymal Stem Cells

Abstract

Recently, small molecular compounds of kartogenin and oxopiperazine derivative of 5{i,2} were reported to be effective for chondrogenic differentiation of mesenchymal stem cells. In the search for chondrogenic differentiation of tonsil-derived mesenchymal stem cells (TMSCs), a series of tripeptides with aromatic groups and carboxylic acid groups were investigated. Kartogenin was used for the comparative purpose. Finally, Trp-Phe-Glu (WFE), Trp-Leu-Glu (WLE), and Tyr-Tyr-Glu (YYE) were selected for the second round, based on chondrogenic biomarker expression at the mRNA after 7 days of incubation. TMSCs were prepared into three-dimensional pellets and cultured over 21 days in the presence of the above tripeptides as a promoter of the chondrogenic differentiation of TMSCs in a chondrogenic medium. Biomarker expression levels of COL II, COMP, ACAN, COL X, and COL I a2 as well as alcian blue staining and safranin O staining consistently support that YYE is a very effective compound in enhancing chondrogenic differentiation while suppressing osteogenic differentiation of the TMSCs.;최근 카토제닌과 옥소 페라진 유도체 5{i,2}는 중 간엽 줄기세포의 연골 분화에 효과적인 소 분자 화합물이라고 보고되었다. 방향족, 카르복실산기를 가진 일련의 트라이 펩타이드를 이용해 편도 유래 중 간엽 줄기 세포의 연골 분화를 스크리닝으로 연구하였다. 비교를 위해 카토제닌을 사용하였고, 7일간 배양하였다. 다음 단계의 실험을 위해 연골 분화 생체 지표의 mRNA 발현을 비교하였고, Trp-Phe-Glu (WFE), Trp-Leu-Glu (WLE) 및 Tyr-Tyr-Glu ( YYE) 를 선택하였다. 편도 유래 중 간엽 줄기 세포는 3차원의 펠렛으로 만들어, 연골 분화 촉진 인자로서 기대하는 위의 트라이 펩타이드를 포함한 배양액으로 21일 동안 배양하였다. YYE 펩타이드와 카토제닌은 다른 조건과 비교하여 연골 분화 생체 지표인 타입 II 콜라겐, 연골 올리고머 기질 단백질과 ACAN의 mRNA 발현 량이 더 높았다. 그리고 과 분화, 골 분화 생체 지표인 타입 X 콜라겐, 타입 1 콜라겐 알파 2 의 mRNA는 더 낮았다. 마찬가지로 부민 블루 염색과 사파린 O 염색으로 연골 분화 생체 지표인 황산화 글리코사미노글리칸과 프로테오글리칸을 시각적으로 확인하였고, 이를 통해 YYE가 편도 유래 중 간엽 줄기세포의 골 분화를 억제하면서 연골 분화를 촉진하는데 매우 유효한 화합물 임을 일관되게 예상할 수 있었다.