• 생명과학회지
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• 제21권4호
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• pp.529-533
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• 2011

라미닌-1에 의해 분화가 유도되는 것으로 알려져 있는 HSG 및 PC-12에서는 라미닌-1에 의해 MT 유전자의 발현이 유도되었지만 반면 분화 역량을 지니지 않은 암세포인 유방암(MDA-231, MDA-435) 세포와 전립선 암인 PC-3 세포에서는 라미닌-1의 처리가 MT 유전자의 변화에 영향을 미치지 못하는 것이 관찰되었다. 라미닌-1에 의해 분화가 유도되는 현상 및 이에 따른 MT 유전자의 발현증가가 암의 전이 능력 및 악성화와 관계가 있는지를 관찰하기 위해 정상에서부터 전이 및 악성 정도가 다른 5가지 종류의 전립선 암을 대상으로 라미닌-1에 의한 MT 유전자의 발현 변화를 관찰한 결과 정상적인 전립선 외피세포인 RWPE-1과 전이 및 악성화가 낮은 WPE1-NA22의 경우 라미닌-1에 의해 MT 유전자의 발현이 증가하였으며, 악성화 정도가 높은 WPE1-NB14, WPE1-NB11, 및 WPE1-NB26에서는 라미닌-1의 처리에도 MT 유전자의 발현이 증가하지 않는 것이 관찰되었다. 이러한 결과를 통해 라미닌-1은 정상 세포의 분화를 유도하며 이에 따라 MT 유전자를 유도하며 분화가 유도되지 않는 악성 암에서는 MT 유전자의 발현이 유도되지 않는 것으로 확인되었다.

• Current Research on Agriculture and Life Sciences
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• 제27권
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• pp.21-28
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• 2009

벼의 약 및 현미 배양효율과 관련된 DNA marker를 이용하여 인디카형 벼 품종인 'IR 36'의 조직배양 효율을 개선하기 위하여 실험한 결과를 요약하면 다음과 같다. 벼품종 간에 약 및 현미배양 효율을 비교한 결과 자포니카 > 통일형 > 인디카 형의 순으로 나타났다. 그러나 MGRI집단의 약배양에서 식물체분화율이 높은 계통으로 선발된 'MGRI 079'와 'MGRI 036'의 약배양 효율은 각각 19.8%, 19.9%로 가장 높게 나타났다. 'MGRI 079'에 'IR 36'이 여교배되어 양성된 $BC_2F_4$ 90 계통에 대한 marker검정을 실시하여 positive band를 나타내는 34계통을 선발할 수 있었다. 선발된 34계통 중 10 계통의 약배양에서 캘러스 형성률은 'IR 36' 보다 현저히 높았다. 선발된 10 계통의 현미배양에서도 캘러스형성 능력과 식물체재분화율이 'IR 36' 보다 높게 나타났다. $BC_2F_4$ 계통 중에서 식물체분화능력이 높은 계통으로 선발된 $BC_2F_4$-28은 간장이 'IR 36'보다 큰 편이었으나 출수기와 미립특성은 'IR 36'과 비슷하였다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제40권11호
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• pp.1532-1536
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• 2011

본 연구에서는 사철쑥 추출물의 항산화 효과 및 $H_2O_2$로 유도한 산화적 스트레스 상황에서 조골세포의 증식 및 분화에 미치는 영향을 분석하여 산화적 스트레스에 대한 사철쑥추출물의 조골세포 보호효과 및 골 질환 관련 항산화소재로서의 이용가능성에 대해 확인하였다. 항산화 능력을 알아보기 위해 총 페놀 함량, 총 플라보노이드 함량, DPPH radical 소거능, ABTS radical 소거능을 측정하였다. 그 결과 총 페놀 함량 및 총 플라보노이드 함량은 각각 90.19${\pm}$2.03 mg/g 과 11.10${\pm}$0.38 mg/g으로 나타났고 DPPH와 ABTS radical 50% 소거 활성의 농도는 105.80${\pm}$4.27와 251.48${\pm}$14.00 ${\mu}g$/mL였다. 이를 바탕으로 사철쑥은 항산화 기능을 하는 페놀 및 플라보노이드를 가지고 있으며 항산화 활성이 있으므로 조골세포에서 산화적 스트레스에 대해 보호효과를 가질 것이라 기대되었다. 산화적 스트레스 상황에서 사철쑥 추출물이 조골세포의 증식에 미치는 영향은 MTT assay를 통해 분화에 미치는 영향은 분화 지표인 ALP 활성, 석회화를 측정하여 알아보았다. 그 결과 사철쑥 추출물은 산화적 스트레스로 인해 감소된 세포의 증식률을 유의적으로 증가시켰고 산화적 스트레스 상황의 분화된 세포의 증식률도 유의적으로 증가시켰다. 분화의 지표인 ALP 활성은 모든 농도에서 활성이 유의적으로 증가하였고 석회화 또한 유의적으로 증가하였다. 증식률 및 두 개의 분화지표인 ALP 활성, 석회화 모두 사철쑥 추출물 200 ${\mu}L$ 농도일 때 가장 높은 활성을 보였다. 사철쑥 추출물이 항산화 활성이 있고 산화적 스트레스 상황의 조골세포의 증식과 분화를 증가시키는 결과로 미루어 볼 때 사철쑥 추출물의 항산화 활성이 산화적 스트레스 상황의 조골세포를 보호하는 역할을 한다고 볼 수 있다. 이상의 연구결과 사철쑥 추출물은 항산화 작용을 통해 $H_2O_2$로 유도된 산화적 스트레스 상황에서 조골세포의 증식 및 분화를 촉진하고 손상 및 활성 감소를 억제하여 산화적 스트레스에 대해 보호하는 효과가 있는 것을 확인할 수 있었다. 이러한 결과로 보아 산화적 스트레스에 대한 조골세포의 보호효과 및 골 질환 관련 항산화소재로서 사철쑥이 이용가능성이 있다고 사료된다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제36권4호
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• pp.311-319
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• 2009

목 적: 인간 배아줄기세포 (human embryonic stem cells; hESCs)는 미분화 상태로 무한 증식할 수 있는 자가 증식(self-renewal) 능력과 인체의 모든 세포로 분화할 수 있는 전분화능 (pluripotency)의 특징을 가진 세포로, 손상된 세포를 건강한 세포로 대체하고자 하는 세포치료 (cell therapy) 연구에 활용하기 위한 세포 공급원 (cell source)으로 제시되고 있다. 그러나 인간 배아줄기세포는 확립된 초기에 세포를 안정적으로 배양하고 유지하는 과정이 쉽지 않으며, 특히 동결보존되어 있던 세포를 해동한 후 배양할 때 자연 발생적 분화가 높기 때문에 세포주의 유지에 많은 어려움이 따른다. 본 연구에서는 동결보존되어 있던 초기 계대의 인간 배아줄기세포를 해동하여 다시 배양할 때 자연 발생적 분화 부분을 기계적 분리 방법으로 제거하여 미분화 상태의 세포를 보다 빠르게 확보하기 위한 효율적인 방법에 대해 알아보고자 하였다. 연구방법: 인간 배아줄기세포를 계대 배양한지 4일이 되는 날, 50% 이상의 자연 발생적 분화가 나타난 세포군에서 분화된 부분만을 절개용 유리 피펫 (drawn-out dissecting pasture pipette)을 사용하여 기계적인 방법으로 제거하였다. 이후 지속적으로 배양액을 교환해 주며 세포군의 제거된 부분을 7일째 되는 날까지 관찰하였다. 결 과: 기계적 분리 방법을 사용하여 인간 배아줄기세포의 자연 발생적인 분화 부분을 제거한 빈 공간에 미분화상태의 인간 배아줄기세포가 분열하여 채워지는 것을 관찰하였다. 또한, 이 실험 방법을 연속 두 번 적용하여 배양했을 때 미분화 세포로 회복되는 세포군의 비율이 조금 더 높아지는 것을 확인할 수 있었다. 결 론: 동결되어 있던 초기 계대 인간 배아줄기세포의 해동 후, 자연 발생적 분화에 의해 미분화 상태를 유지하는 세포의 수가 적어 계대를 유지 하기가 어려울 때 이와 같은 기계적 분리 방법을 사용하여 자연 발생적 분화 부분을 제거한 후 배양을 지속하는 것이 단기간 내에 미분화 상태를 유지하는 인간 배아줄기세포의 양적 확보를 위한 효율적인 방법이라고 사료된다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제33권3호
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• pp.171-178
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• 2006

목 적: 인간 배아줄기세포는 재생 의학이나 조직공학에 있어서 큰 잠재적인 능력을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 이들은 다양한 growth factors 처리나 유전자 발현을 변화시켜 특정 세포로 유도 분화 및 분리가 가능하지만 그 효율성은 아직까지 낮은 상태이다. 본 연구에서는 인간 배아줄기세포로부터 비특이적으로 분화된 세포들을 특정 세포 표면 항체를 이용한 magnetic cell sorting (MACS) 방법으로 분리, 배양하여 그들의 특성을 살펴보았다. 연구방법: 미분화 배아줄기세포주(Miz-hESC4)를 물리적인 방법으로 계대 배양하였으며, 부유 배양법으로 배아체 형성을 유도하였다. 배아체의 자발적인 분화를 위해 DMEM에 10% FBS를 첨가하여 2주 동안 배양하였다. 이렇게 분화된 세포들을 CD34, human epithelial antigen (HEA), human fibroblast (HFB)에 대한 항체를 이용한 MACS system으로 각각의 항체에 대한 양성 또는 음성 세포를 분리하였다. 이러한 MACS 분리 세포를 4주 동안 배양하면서 형태적인 변화를 관찰하고 특이 유전자의 발현 양상을 분석하였다. 결 과: 분리 배양한 CD34 양성 세포들은 배양 초기에는 둥근 형태를 나타내다가 배양 후기에는 작은 다각형의 형태로 관찰되었으며, HEA 양성 세포들은 큰 다각형의 형태를 나타내었고, HFB 양성 세포들은 전형적인 방추체 형태로 관찰되었다. 특이 유전자에 대한 RT-PCR 결과에서, CD34 양성 세포들과 HFB양성 세포들에서는 내배엽과 중배엽 관련 유전자의 발현하는 것을 확인할 수 있었고, HEA 양성 세포들에서는 외배엽 관련 유전자인 NESTIN과 NF68KD의 발현을 관찰할 수 있었다. 배양기간이 경과함에 따라 CD34 양성 세포의 특이 유전자 발현 양상이 변화되었다. 결 론: 이상의 결과는 비특이적으로 분화된 인간 배아줄기세포로부터 특이 세포를 MACS 방법을 이용하여 성공적으로 분리할 수 있음을 보여주었다. 따라서, MACS 방법과 특이 세포에 대한 항체는 인간 배아줄기세포의 유도 분화와 특이 세포의 분리에 매우 유용할 것으로 생각된다.

• Journal of Acupuncture Research
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• 제27권4호
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• pp.39-53
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• 2010

목적 : 퇴행성 관절염은 염증성 사이토카인인 IL-$1\beta$에 의해 연골관절이 파괴되고 이로 인해 염증성 사이토카인이 더욱 증가하는 질환이다. 퇴행성 관절염을 치료하기 위해서는 연골 파괴를 가속화시키는 catabolic cytokines의 활성을 줄이고, 성장인자인 anabolic factor의 활성을 증가시는 연골 보호 작용이 있어야 한다. 본 연구에서는 독활 승마 처방(OAH19T)이 catabolic/anabolic 대사 조절에 어떤 영향을 미치는지와 그 신호 전달 기전에 대해 연구하였다. 또한 OAH19T를 구성하는 단미재 및 임상에서 사용되는 COX-2 inhibitor인 Celebrex(CEL)와 효능을 비교 실험하였다. 방법 : 배양된 세포에 IL-$1\beta$로 자극한 후 (1) glycosaminoglycan(GAG)의 분해 억제 정도, (2) OAH19T와 CEL에 대하여 MMP-1과 MMP-3의 유전자 발현 및 활성 억제, (3) Aggrecan 및 Aggrecanases의 유전자 발현 및 활성 억제, (4) OAH19T의 growth factor의 조절 능력, (5) MAPK pathway 등을 RT-PCR(reverse transcriptase-polymerase chain reaction), ELISA(Enzyme-linked immunosorbent assay), western blot, viability 측정을 통해 검증했다. 결과 : 사람 관절 세포에서 (1) 독활 승마 각각의 단미재, 임상에서 사용중인 셀레콕시브(CEL), 조인스보다 실험 약물(OAH19T)이 저농도에서 GAG 분해 억제 효과가 우수하였고, 부탄올로 분획한 OAH19B와는 동등한 효과를 보였다. (2) OAH19T는 IL-$1\beta$에 의하여 활성화된 MMP-1과 MMP-3의 발현을 모두 억제하였으나, CEL은 MMP-1의 발현은 억제하였으나 MMP-3의 발현은 억제하지 못하였다. (3) OAH19T는 IL-$1\beta$에 의하여 손상된 Aggrecan을 회복시켰으며 이는 활성화된 Aggrecanase-1과 Aggrecanase-2를 억제시킴으로써 나타난 결과이다. 그러나 CEL의 경우, 손상된 Aggrecan을 회복시키지 못하였다. (4) 배양된 세포는 IL-$1\beta$에 의하여 TGF-$\beta$II및 TGF-$\beta$ receptor II의 발현이 억제되었으나, OAH19T는 TGF-$\beta$II및 TGF-$\beta$ receptor II의 발현을 회복시켜 OAH19T가 anabolic한 조절능력이 있음을 시사한다. 그러나 CEL의 경우 growth factor에 대한 조절 능력이 없었다. (5) 대사 조절 작용에 대한 기전으로서 MAPK pathway에 대해서 연구한 결과 IL-$1\beta$에 의하여 유도된 pERK, pp38 kinase의 활성은 억제하였고, pJNK의 활성은 변하지 않았다. 또한 OAH19T는 연골 세포에 독성이 없었으며 IL-$1\beta$에 의해 유도된 세포 증식만을 억제시켰다. 이 결과로, OAH19T가 OA chondrocyte의 탈분화 및 세포 고사를 억제하여 연골보호 및 회복 효과가 있음을 알 수 있었다. 결론 : OAH19T는 이를 구성하는 단미재 및 CEL보다 연골보호 효과가 월등하였고, 이러한 연골보호 효과는 catabolic cytokines/growth factors의 균형으로 대사조절을 통해 연골세포의 탈분화 및 세포 고사를 억제하여 연골보호 및 회복 효과가 있음을 알 수 있었다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2009년도 춘계학술발표대회
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• pp.46.2-46.2
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• 2009

In vitro 상에서 골조직을 원활하게 재생하기 위해서는 3차원 지지체를 이용한 세포 배양과 세포 배양 시 세포의 형태와 기능을 유지/향상시키기 위한 인체 내 미세 환경 재현은 필수적이다. 따라서 본 연구에서는 뼈 성분과 유사한 생체 활성 물질인 hydroxyapatite (HA)와 생분해성 고분자인 poly $\varepsilon$-caprolactone (PCL)를 복합재료로 이용하여 내부 연결성이 우수한 골조직 재생용 3차원 지지체를 제작하였으며, 골 재생 능력 향상을 위하여 인체내 골조직의 기계적 미세 환경을 체외에서 구현한 새로운 형태의 perfusion bioreactor system을 개발/적용하였다. 또한 본 연구에서 개발된 perfusion bioreactor system의 생물학적 평가를 위해 MG63 (osteoblast like cell, 한국 세포주 은행)과 New Zealand White Rabbit에서 분리한 중간엽 줄기세포를 골조직 재생용 3차원 지지체에 파종하였다. 48시간 동안 안정화 후 perfusion bioreactor system을 이용하여 기계적 자극을 파종된 세포에 인가하였으며, 배양 기간 동안 세포의 증식 확인 및 형태학적 관찰을 실시하였다. 본 연구 결과, perfusion bioreactor system을 이용하여 기계적 자극을 인가한 실험군에서 세포의 증식 및 활성도가 대조군에 비해 우수함을 확인 할 수 있었다. 따라서, perfusion bioreactor를 이용한 세포 배양은 세포의 활성 향상 및 골조직 재생에 도움이 될 것으로 사료된다. 차후 perfusion bioreactor를 이용한 다양한 패턴의 자극이 골재생 능력 및 중간엽 줄기세포의 골 분화능에 미치는 영향에 대한 연구가 필요할 것으로 사료된다.

• 치위생과학회지
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• 제13권2호
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• pp.158-164
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• 2013

임플란트 식립 시 가장 빈번하게 맞게 되는 문제점으로 임플란트 식립 부위에서의 불충분한 골량과 해부학적 구조에 의한 접근성의 문제를 들 수 있다. 일반적으로 성장 인자들은 치유 과정이나 조직 형성에 있어서 가장 기본적인 필수 요소로 인정되고 있다. 이러한 이유로 골 이식 재료의 효과를 증진시키기 위한 성장 인자들이 최근에 주목을 받고 있다. 혈소판 내 granules에는 높은 농도의 다양한 성장 인자들이 포함되어 있다. 특히, platelet-rich fibrin (PRF)는 2세대 혈소판 농축 인자로 항응고제가 들어있지 않은 상태로 얻을 수가 있고, 혈소판과 많은 성장 인자들이 풍부한 섬유소 막을 포함하고 있다. 이번 연구의 목적은 in vitro 상에서 골아 세포에 대한 PRF의 영향을 알아보고자 하였다. 특히 치유와 재생에 연관된 주요 기능으로써 증식과 분화에 대한 영향을 조사하고자 하였다. 이를 위해서, PRF 내에서 방출되는 성장 인자(platelet-derived growth factor subunit B와 transforming growth factor-${\beta}1$)의 농도, 세포의 생존능력, alkaline phosphatase (ALP) activity, type 1 collagen 합성, 골아 세포의 분화 지표로써 ALP와 Runx2의 발현 정도와 골 기질 단백질로써 type 1 collagen의 발현 정도에 대해서 조사하였다. 이 실험을 통하여 PRF는 치유 시 필요한 타당한 기간 동안에 충분히 자가 성장 인자의 방출을 유지하고 있음을 알 수 있었고, 골아 세포의 증식과 분화에 대해서 긍정적인 효과가 있음을 보여 주였다. 제한적인 실험이지만, 골재생을 위한 PRF의 사용은 골 치유와 골 개조에 있어서 증진 효과를 가져다줄 수 있는 촉망되는 방법 중 하나가 될 수 있을 것이다.

• 보험의학회지
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• 제25권
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• pp.49-62
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• 2006

생명공학의 시대로 일컬어 지고 있는 오늘날, 재생의학 분야에서는 난치성 질환 치료를 목적으로 활발한 연구가 진행되고 있다. 특히, 줄기세포를 이용한 세포 대체치료 관련 연구는 최근 국내 황우석 박사의 체세포 핵이식 배아세포주 확립에 이르기 까지 괄목할 만한 발전을 보여 주고 있다. 이와 관련해 생명보험산업에 적잖은 파장이 예상되며, 생명보험사 내부적으로 기존에 판매된 상품의 사차손 관리와 함께 급속도로 발전하는 줄기세포 연구에 직접적으로 대응하는 상품개발, 언더라이팅, 지급 심사 등 보험사 내외에서의 전방위적인 변화가 필요하다는 문제 제기가 있다. 줄기세포란 조직 분화 과정에서 볼 수 있는 세포이며 근육 뼈 뇌 피부 등 신체의 어떤 기관으로도 전환할 수 있는 만능세포로서, 간 폐 심장 등 구체적 장기를 형성하기 이전에 분화를 멈출 배아 단계의 세포를 말한다. 한편, 성체줄기세포는 조직이나 기관의 분화된 세포들 사이에서 발견되는 미분화 세포로써, 자기 스스로 증식할 수 있으며, 조직이나 기관의 특수한 기능을 가지고 있는 세포로 분화할 수 있는 능력을 가진 신체줄기세포를 말한다. 배아줄기세포와 생체줄기세포를 통한 장기이식 등 난치병 정복은 윤리적, 사회적으로 많은 논란이 예상되며, 기술적으로도 해결해야 할 문제점들이 산적해 있기 때문에 아직은 요원한 것이 사실이다. 현재 유럽 대부분의 나라와 미국에서는 인간 배아의 복제가 금지되어 있으며, 일본 정부는 연구용 배아 복제를 제한적으로 허용하고 있다. 하지만, 우리 나라의 경우 2005년 1월에 '생명윤리 및 안전에 관한 법'이 발효되었지만 정부는 관련 부작용에 대한 깊은 고찰 없이 전폭적인 지원들 약속하고 있는 실정이다. 줄기세포 연구의 발달로 인해 인류가 난치병 치료의 첫 장을 열었다고 하더라도 그 영향이 당장 보험사에 미친다고 할 수는 없다. 왜냐하면 앞으로 이러한 신기술이 실제 의료행위에 적용되기 위해서는 여러 단계의 안정화 작업과 임상시험이 필요한데 이러한 작업이 기술적으로 어렵고 그 시간도 만만치 않게 걸리기 때문이다. 또한, 보험사의 보장은 크게 사망/수술/입원/암/기타보장으로 구별할 수 있는데, 줄기세포 연구의 발달과 관련이 있는 보장이 제한되어 있어 보험사에 미치는 영향이 당장 우려할 만한 수준이라 할 수 없다. 하지만 만약 치료용 줄기세포 배양으로 인한 장기 기관의 이식이나 손상세포의 대체 등과 같은 의학신기술의 예상 외로 급격하게 발전한다면 보험사의 Risk 관리에 상당한 저해요인으로 작용할 것으로 판단된다. 특히 진단 입원 수술로 대표되는 생존보장에 대한 사차 Risk 및 사차손의 급증이나 역선택 증가는 보험사의 경영수지 악화를 유발하여 보험산업 전반에 위험으로 작용할 수도 있다. 따라서, 장기적인 안목으로 업계 공동의 대응이 필요하고, 각 사에서도 상품개발, 언더라이팅, 지급심사 간의 긴밀한 협조가 요구된다. 생명보험산업의 Risk 관리는 기존의 시장환경에 영향을 받는 비차, 이차중심에서 보험회사가 어느 정도 관리를 통해 적정규모를 유지할 수 있는 사차로 그 중심축이 이동하고 있다. 보험산업이 계속 활력을 갖고 성장하기 위해서는 체계적인 Risk나 관리가 핵심일 것이며, 보험사의 사차 Risk의 중요성이 더욱 커져 가고 있는 현실에서 거시적으로 의학신기술 발달 등 위험요인에 대해 미리 분석하고 이에 대한 대비책 마련이 필요할 것으로 판단된다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제5권2호
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• pp.107-114
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• 2001

환경호르몬(내분비계 장애물질)이 하등동물의 생식기 및 생식 기능 이상을 초래한다는 최근보고는 포유동물도 그 영향하에 있음을 암시한다. 따라서 2-bromopropane(2-BP)이 생쥐 차산자의 성별에 미치는 영향과 성 분화 과정 중에 발현되는 유전자를 조사하였다. 생쥐를 2-BP로 3주일 동안 주입한 암수를 4종류 조합으로 교배시 킨 후 태어난 새끼들의 성별을 이유시기에 결정하였다. 성관련 유전자들은 수태 후 10일에 어미 생쥐를 희생시켜 RT-PCR 방법으로 태자들에게서 발현되는 유전자를 탐지하였고, 동정된 범위의 핵산 서열을 기존의 보고된 서열과 비교 분석하였다. 이유시기까지 살아남은 한배 차산자 평균수는 암수를 모두 2-BP로 처리한 군에서만 약간 감소하였다. 차산자의 성비에서 암컷 어미가 2-BP로 처리된 군에서만 차산자 암컷이 수컷보다 많았으며, 그 이외의 군에서는 수컷이 암컷보다 많았다. 성 분화 시기에 발현되는 유전자들인 SRY 유전자는 416 염기, DAX1 유전자는 466 염기, SF1 유전자는 326 염기, AMH 유전자는 389 염기를 동정하였다. 이 유전자들은 흰쥐와는 89～90％의 상동성을, 그리고 사람과는 81～92％의 상동성을 보였다. 이 유전자들은 성이 결정되는 시기인 수태 10 일경에 모두 발현됨을 알 수 있었다. 따라서 2-BP는 생식능력에 어느 정도 영향을 미치는 것으로 사료된다. 포유동물의 성 분화에 미치는 내분비계 장애물질의 영향을 성관련 유전자들의 발현과 관련지어 연구할 수 있을 것으로 기대된다.