• 과학과기술
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• 6호통권445호
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• pp.75-76
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• 2006

• 과학과기술
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• 통권474호
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• pp.36-38
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• 2008

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제12권3호
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• pp.221-229
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• 2008

줄기세포를 임상에 적용하기 위해서는 체외에서 증식 과정이 필수적이다. 그러나 배아줄기세포와는 달리 성체줄기세포는 체외에서 증식할 경우 일정시간이 지나면 줄기세포의 특성을 잃기 때문에 임상사용에 있어 제한점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 줄기세포의 특성을 잃지 않게 세포를 보존하는 방법이 필요하며, 본 연구에서는 탯줄 유래 줄기세포를 동결 보존한 후 해동시켜 줄기세포의 특성을 분석하였다. 사람의 탯줄 유래 세포를 분리하여 체외에서 배양한 후 2번째 또는 3번째 계대의 세포를 25% FBS와 10% DMSO가 첨가된 냉동배양액에 넣어 $-196^{\circ}C$에서 동결보존한 후, 6개월 뒤에 해동시켜 세포의 성장 속도와 유전자 및 단백질 발현을 살펴보았다. 냉동 보존한 후 세포를 해동시킨 결과 74%의 생존율을 보였으며, 이 세포를 체외에서 배양하였을 경우, 냉동보존하기 전의 세포와 유사하게 방추사 모양의 섬유 아세포의 형태를 나타냈다. 또한, 성장 속도 역시 냉동보존하기 전의 세포와 똑같이 10번째 계대까지 배양되었으며, 42번 분열 능력을 나타냈다. RT-PCR 결과, 냉동 전후 세포 모두에서 Oct-4, nanog, SCF, NCAM, nestin, GATA4, BMP4, HLA-1 유전자는 모두 발현하였으며, Brachyury와 HLA-DR은 발현하지 않았다. 면역세포 화학 염색 결과, 배아줄기세포 단백질로 알려진 SSEA-3, -4, Oct-4 그리고 중간엽줄기세포 단백질인 Thy-1은 모두 발현하였으며, vimentin, fibronectin, HLA-1, HCAM, ICAM 모두 발현하였다. 그러나 SSEA-4과 Thy-1, vimentin, fibronectin, HLA-1는 냉동보존한 후 배양된 탯줄질의 발현은 냉동보존하기 전후의 탯줄 유래 세포에서 큰 차이가 없었다. 냉동 보존된 탯줄 유래 세포는 세포의 분열능력과 유전자 및 단백질의 발현이 냉동 보존 전 세포와 유사한 것으로 나타났다. 이러한 결과는 냉동보존법이 임상적으로 세포 치료 시 적절한 세포의 수나 시간을 맞추는데 효과적인 방법이 될 수 있을 것으로 기대된다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제15권4호
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• pp.281-289
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• 2011

돼지 중간엽 줄기세포를 Dimethyl sulfoxide(DMSO), Ethylene glycol(EG), 그리고 DMSO/EG을 이용하여 세포동결을 유도한 후 적절한 동결보호제를 알아보았다. 2개월 이내 돼지 골수에서 중간엽 줄기세포를 분리하여 colony 형성 및 alkaline phosphatase(AP) 활성을 확인하고, 지방 세포로의 분화 유도에 의한 줄기세포의 능력을 확인하였다. 이들 중간엽 줄기세포의 완만 동결을 위해, DMEM에 각각 10% DMSO, 1.5M EG, 5% DMSO/0.75M EG의 동결보호제를 섞은 후 cryovial에 넣고, cryo-containe를 이용하여 $25^{\circ}C$에서 $-80^{\circ}C$까지 $-1^{\circ}C$/min 속도로 동결하였다. 일주일간 저장 후 세포의 생존률은 미동결 세포는 동결 세포군보다 유의적으로 높음을 확인할 수 있었으나, 동결 처리군 간에는 차이가 없었다. 줄기세포 유지 유전자인 Sox-2와 Nanog 발현은 동결 후 배양 시간에 따라 발현량이 증가하는 경향을 보였으나, 동결처리군 간에는 유의적인 차이가 없었다. 세포사 관련 유전자인 Bax의 발현은 모든 군에서 비슷하였다. 또한 지방, 연골 및 뼈세포 분화와 관련된 유전자의 발현은 동결 전 세포와 동결 후 세포군에서 비슷한 경향을 보였다. 이러한 결과는 돼지중간엽 줄기세포 동결함에 있어서 10% DMSO, 1.5MEG, 5% DMSO/0.75M EG 모두 적절한 동결보호제로 이용할 수 있음을 시사한다.

• 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.

• 생명과학회지
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• 제23권10호
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• pp.1223-1229
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• 2013

우르솔산(Ursolic acid)은 다양한 약재, 과일 그리고 야채 등으로 부터 분리되는 식물성 생리활성물질로서, 천연 항산화제로 널리 알려져 있지만, 배아줄기세포에서 우르솔산의 기능에 대한 연구는 아직까지 잘 이해되지 않고 있다. 본 연구에서는 저산소 상태에서 우르솔산이 배아줄기세포의 성장에 미치는 효과에 대해 조사하였다. 48시간 동안의 저산소 환경은 배아줄기세포의 미분화상태 및 전능성을 유지에 있어서 영향을 미치지 않았지만, 세포 내 활성산소종의 지속적인 생산과 이로 인한 lactate dehydrogenase 활성을 촉진 시켰다. 저산소에 의해 유도된 배아줄기세포의 산화적 스트레스는 $30{\mu}M$의 우르솔산의 처리로 인해 유의적으로 감소되었으며, 이러한 우르솔산의 활성산소 소거능력은 항산화제인 N-acetyl-cysteine (NAC)의 효과와 유사하였다. 저산소 환경은 또한 유의적으로 배아줄기세포의 생존과 증식을 감소 시킬 뿐만 아니라, 세포의 자살 및 노화를 유도함이 관찰되었지만, 강한 항산화 능력을 지닌 우르솔산은 세포를 저산소로부터 보호하여 정상수준으로 세포의 생존과 증식을 유지시키고, 세포 자살 관련 단백질(cleaved caspase-3, Bcl-2, 그리고 cIAP) 및 세포 노화 관련 단백질(beta-galactosidase)을 조절하는 탁월한 약리학적 효과를 가지고 있었다. 따라서 본 연구결과를 통해, 우르솔산은 강력한 천연 항산화제이며, 저산소에 의해 유도된 유해 기작을 제어함으로서, 배아줄기세포의 전능성을 유지시킬 수 있는 기능성 물질이라는 것을 알 수 있었다.

• 대한소아치과학회지
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• 제46권1호
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• pp.85-92
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• 2019

이 연구의 목적은 유치 줄기세포에 대해 다양한 Calcium silicate-based material (CSM)의 세포독성을 비교하고 평가하는 것이다. Retro $MTA^{(R)}$ (RM), $EZ-Seal^{TM}$ (EZ), ENDOCEM $Zr^{(R)}$ (EN)의 powder를 세포 배지를 이용하여 용출시키고 filtering 하였다. 유치 줄기세포가 다양한 농도의 용출액 하 배양되었다. MTS assay를 통해 CSM 용출액이 세포 증식에 미치는 영향을 분석하였고, Flow cytometry analysis를 통해 세포 표현형의 변화 여부를 관찰하였다. 10% 농도의 용출액에서 배양된 유치 줄기세포의 흡광도 값은 RM > EN > EZ 순이었다(p = 0.0439). 그러나 유치 줄기세포는 재료에 관계없이 간엽줄기세포의 표현형을 유지했다. 세 종류의 CSM이 줄기세포 marker를 변형시키진 않았지만, EZ가 RM과 EN보다 세포적합성이 낮음을 알 수 있었다.

• 생명과학회지
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• 제12권3호
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• pp.306-316
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• 2002

흰쥐의 좌골신경을 절단한 후 혈관내에서 배양한 신경줄기세포를 이식하여 말초신경에서도 수초의 재생이 일어나는지를 형태 학적으로 규명하고 배양한 신경줄기 세포들로부터 분화한 Schwann cell들이 회복할 수 있는지를 조사하여 다음과 같은 결론을 얻었다. 이식한 20일 후 동맥내 배양한 신경줄기세포는 Schwann cell로 분화하여 신경섬유의 재생이 일어나기 시작하였다. Schwann cell은 증식 후 재수초화를 형성하기 위하여 다른 Schwann cell들로부터 여러 가지를 자극을 받고 있었으며 NGF 소견으로 볼 때 신경외막으로부터 기존의 Schwann cell로부터 신경줄기세포의 분화가 유도되었으며 PCNA 반응으로 볼 때도 기존의 신경섬유의 Schwann cell주위에서부터 증식이 일어났다. 미세구조적으로는 Schwann cell의 재수초화, 축삭내 사립체와 미세소관의 수의 증가를 관찰할 수 있었다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제36권4호
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• pp.283-292
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• 2009

목 적: 인간 배아줄기세포 (human embryonic stem cells; hESCs)는 체외에서 오랫동안 증식할 수 있으며, 모든 종류의 세포로 분화할 수 있는 능력을 가진 세포이다. 그러므로, 인간 배아줄기세포는 세포치료의 세포공급원의 역할을 할 수 있을 것으로 기대를 모으고 있다. 인간 배아줄기세포로의 외래 유전자의 도입은 분화경로 규명 및 특정 유전자의 기능 규명 등에 효과적으로 이용될 수 있다. 본 연구에서는 렌티 바이러스를 이용하여 eGFP 유전자를 XY와 XX 핵형을 가진 인간 배아줄기세포주에 도입하고자 하였다. 연구방법: 렌티 바이러스를 이용하여 eGFP 유전자를 인간 배아줄기세포에 도입하였다. 도입된 eGFP의 발현은 형광현미경을 이용하여 확인하였으며, 유세포 분석을 통하여 eGFP 발현세포의 비율을 분석하였다. 또한, eGFP가 도입된 인간 배아줄기세포에서 표지인자인 Oct4, SSEA4 및 Tra-1-81의 발현을 확인하였으며, 배아체의 형성 여부를 확인하여 특성분석을 수행하였다. 결 과: eGFP는 인간 배아줄기세포로 성공적으로 도입되었다. eGFP의 발현은 40 계대 이상 안정적으로 지속되었다. eGFP를 발현하는 인간 배아줄기세포는 eGFP 도입 후에도, 배아줄기세포의 특성을 유지하고 있음이 확인되었다. 또한, 자연적 분화 동안 발현이 감소하는 현상이 관찰되었다. 결 론: 본 연구에서는 렌티 바이러스를 이용하여 eGFP가 도입된 인간 배아줄기세포주를 확립하였으며, 그 특성이 유지되고 있음을 확인하였다. 표지 유전자가 도입된 인간 배아줄기세포주는 분화 및 다른 연구에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제31권1호
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• pp.41-50
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• 2004

연구 목적: 본 연구는 인간배아줄기세포 동결에 minimum volume cooling (MVC) 초자화 동결방법이 유용하게 이용될 수 있는지의 여부를 조사하고자 실시하였다. 연구재료 및 방법: 인간배아줄기세포 콜로니는 0.05% collagenase 처리와 기계적 처리에 의해 작은 clumps로 자른 다음 동결 방법에 따른 효율을 비교 검토하고자, i) 대략 40-50개의 clumps를 10% DMSO가 들어있는 동결액에 $5{\sim}10$분간 처리하여 1ml cryo-vial에 넣고 slow-cooling용 cryo-module에 장착하고 -80C에서 overnight한 후 $LN_2$에 침지하여 완만동결을 실시하거나 ii) 10% ethylene glycol (EG)이 들어 있는 동결액에서 5$\sim$10분 처리하고 30% EG과 0.5 mol sucrose가 들어 있는 동결액에서 30초간 처리하여 본 연구를 위해 개발된 MVC straw에 10 clumps씩 적재한 다음 $4{\sim}5$ MVC straw를 $LN_2$가 들어있는 cryo-vial에 넣어 MVC 초자화동결을 실시하였다. 융해 후 생존율을 조사하였고 배아줄기세포의 특성을 유지하고 있는지의 여부를 조사하였다. 결 과: 융해 후, 인간배아줄기세포의 생존율은 완만동결을 실시했던 군 (20.0%) 보다 MVC 초자화동결을 실시했던 군에서 (76.0%) 유의하게 높게 나타났다. 또한 회복과정에서 완만동결을 실시했던 군에서는 세포성장이 매우 더디고 안 좋은 반면, MVC 초자화동결을 실시했던 군은 배아줄기세포의 증식이 동결을 실시하지 않은 세포와 같은 상태로 2주 이후부터 빠르게 전환되고 회복되는 것을 확인할 수 있었다. 이와 더불어 MVC 초자화동결－융해 후 회복된 배아줄기세포에서 정상 핵형, alkaline phosphatase acitivity, SSEA-4와 TRA-1-60 염색 및 Oct-4 발현을 확인하였으며 체외분화의 특성도 확인하였다. 결 론: 새로이 개발된 MVC 초자화동결을 이용하면 인간배아줄기세포는 고유의 특성을 잃지 않고 성공적으로 동결될 수 있다.