• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제11권3호
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• pp.167-177
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• 2007

본 연구에서는 사람의 지방조직(human adipose tissue-derived stem cells, HAD), 탯줄(human umbilical cordderived stem cells, HUC), 그리고 양막(human amnion-derived stem cells, HAM)유래 줄기세포를 분리하여 세포의 형태 및 성장속도를 비교하고, 역전사 중합효소 연쇄반응과 면역세포화학 염색법을 이용하여 유전자와 단백질 발현을 비교 분석하였다. 또한 지방유래 줄기세포를 이용하여 심장근육세포로의 분화를 유도하였다. 본 연구 결과, 탯줄과 양막유래 줄기세포의 형태는 매우 유사하였으며, 지방유래 줄기세포의 형태는 다른 것으로 나타났다. 분열시간은 탯줄유래 줄기세포가 가장 빨랐으나 총 분열 횟수는 양막유래 줄기세포와 같았으며, 지방유래 줄기세포의 총 분열횟수가 가장 많았다. 세 종류 줄기세포의 유전자와 단백질 발현은 비슷한 양상을 나타냈다. 지방세포, 골세포, 연골세포로의 분화 유도 결과 세 종류의 줄기세포 모두 분화 유도되었다. 또한, 심장세포 특이 유전자의 발현 분석 결과 세 종류의 줄기세포에서 유사한 발현 양상을 나타냈다. 이 중 지방유래 줄기세포를 24시간 동안 $10\;{\mu}M$ 5-azacytidine 처리 후 기본 배양액에서 4주 동안 배양하거나 또는 5-azacytidine 처리 후 bone morphogenic protein-2(BMP-2)와 fibroblast growth factor-10(FGF-10) 또는 BMP-4와 FGF-4 또는 BMP-4와 FGF-8이 첨가된 배양액으로 4주 동안 배양하여 심근세포로의 분화를 유도하였다. 분화 유도 후 심장세포 특이 유전자 발현을 분석 결과 cardiac myosin light chain-1(Cmlc-1)과 L-type calcium channel ${\alpha}1C$ subunit(${\alpha}1C$) 유전자의 발현이 증가하였다. 그러나 troponin T(TnT), troponin I(TnI) 그리고 potassium channel Kv4.3 subunit (Kv4.3) 유전자의 발현은 증가하지 않았다. 본 연구 결과, 지방, 탯줄 및 양막유래 줄기세포는 특성이 매우 유사한 것으로 나타났으며, 심장 질환 치료를 목적으로 하는 세포 치료에 이용될 수 있을 것으로 사료된다. 또한, 적절한 배양조건 하에서 성장인자와 cytokine들을 처리하여 심장세포로의 분화 유도가 이루어진다면 임상적용에 유용한 세포로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제13권4호
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• pp.227-237
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• 2009

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 따라 얻어진 지방줄기세포가 세포학적으로 변화는 없는지에 대해 줄기세포 성장능, 생존율과 신경세포로의 분화유도 능력을 비교하였다. 30대, 40대, 50대에서 사람 지방 유래 줄기세포를 분리 배양하여 연령별 계대에 따른 세포수와 생존율을 측정하고, 줄기세포 성장능력을 비교 분석하였고, 지방 줄기세포를 신경세포 배양 조건 하에서 10일 동안 배양하여 신경 분화능력을 연령별로 비교하였다. 실험결과, 세포수와 생존율, 세포 모양이 연령과 계대별에 의해 차이가 없다는 것을 확인하였다. 신경 분화 후 면역형광염색법을 통해 분석한 결과, 연령에 따른 신경 분화능력의 차이가 관찰되지 않았다. 분자 유전적학으로 신경세포 마커의 발현을 mRNA 수준에서 분석한 결과, 연령별 간의 차이가 몇 개의 유전자 발현을 제외하고는 차이가 발견되지 못했다. 하지만 계대가 진행될수록 50대군의 줄기세포에서 MAP2와 Sox2의 mRNA 발현이 30대군의 줄기세포에 비해 상대적으로 낮게 발현됨이 확인되었다. 결론적으로 자가 지방 중간엽 줄기세포의 신경세포 분화능력이 연령에 상관없이 차이가 없음이 관찰되었으며, 이는 나이 든 사람으로부터 얻어진 지방 줄기세포도 젊은 사람에서 얻어진 세포와 마찬가지 능력으로 자가 세포 치료제로 사용될 수 있다는 점을 말해주고 있다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제14권4호
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• pp.233-241
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• 2010

사람의지방줄기세포는지방조직내에존재하는 줄기세포로 얻기 쉽고, 골수줄기세포와 유사한 특징을 가지고 있다. 그러나 지방을 추출하는 과정, 공여자의 나이, 체질량, 추출 부위에 따라 세포의 특성이 달라지며, 이질적인 세포군을 얻게 된다. 따라서 본 연구에서는 허벅지 지방에서 유래한 줄기세포 특성 분석 및 중배엽, 내배엽성 세포로의 분화능을 알아보았다. 허벅지 유래 줄기세포는 골수줄기세포와 유사한 섬유아세포와 유사한 모양을 보였으며, 체외에서 56.5번의 분열을 하였고, 약 $5{\times}10^{22}$개의 세포를 얻을 수 있었다. 이들은 SCF, Oct4, nanog, vimentin, CK18, FGF5, NCAM, Pax6, BMP4, HNF4a, nestin, GATA4, HLA-ABC, HLA-DR과 같은 유전자를 발현하였으며, Oct4, Thy-1, FSP, vWF, vimentin, desmin, CK18, CD54, CD4, CD106, CD31, a-SMA, HLA-ABC 등과 같은 단백질을 발현하였다. 또한 이들은 지방, 골, 연골 세포와 같은 중배엽성 세포로 분화하였고, 더욱이 인슐린 분비세포와 같은 내배엽성 세포로도 분화하였다. 결론적으로, 사람의 허벅지 유래 줄기세포는 골수 줄기세포와 유사하게 체외에서 증식이 가능하였으며, 유전자 및 단백질 발현 패턴을 가지고 있었으며, 다양한 세포로 분화 가능하였다. 이러한 결과로 미루어 보아 허벅지 지방유래 줄기세포는 골수 줄기세포를 대체할 수 있는 세포치료제의 재료가 될 수 있을 것으로 사료된다.

• 과학기술학연구
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• 제12권1호
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• pp.185-207
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• 2012

황우석 사태 이후 한국의 국가는 줄기세포 연구를 장려하고 시험관 아기 산업을 장려하겠다는 입장과 "글로벌 스탠다드"에 부합하는 윤리적 규제를 도입하겠다는, 많은 경우 서로 모순될 수밖에 없는 입장을 표명하여 왔다. 줄기세포 연구에 대한 윤리적 규제가 점점 강화되면서 인간배아세포 연구가 위축되면서, 연구 공동체와 바이오산업, 임상의사와 환자, 그리고 국가 자체를 위기로부터 구원해줄 대안으로 떠오른 것은 체세포 줄기세포였다. 그러나 한국 생명공학기술에 대한 연구들은 주로 배아줄기세포에 초점을 맞추고 있으며, 조혈줄기세포나 지방유래줄기세포와 같은 체세포 줄기세포에 대한 연구에는 상대적으로 관심이 적은 것으로 보인다. 배아줄기세포가 흔히 실험적이고 윤리적으로 논란거리로 여겨지는 반면에, 조혈모 혹은 간엽줄기세포와 체세포 줄기세포는 별다른 공적인 논의 없이 대중들의 일상 속으로 들어와 있다. 한국의 많은 일반인들은 조혈모 줄기세포 치료를 통해 백혈병으로부터 생명을 구한 환자들의 사례에 이미 익숙한가 하면, 다른 한편에서 지방유래줄기세포 치료를 선전하는 의사들의 수가 늘고 있고, 지방유래줄기세포의 개념을 활용하여 만든 화장품이 소비자들의 주목을 받고 있기도 한 현실이 이미 진행되고 있다. 이러한 맥락에서, 본 논문은 배아줄기세포나 국가 정책이나 연구 규제에만 집중되어 시장을 놓치고 있는 윤리적 논의는 한국에서 줄기세포 기술의 정치의 전모를 다루기에 한계가 크다는 사실을 주장하고자 한다.

• Clinics in Shoulder and Elbow
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• 제15권2호
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• pp.65-72
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• 2012

목적: 세가지 기원의 줄기 세포 분화능과 면역표현형을 평가하고자 하였다. 대상 및 방법: 견봉하 점액낭과 골수, 탯줄 혈액 세 개의 군에서 세포를 채취하였다. 견봉하 점액낭과 골수는 견관절 수술 환자군에게 임상적 동의 하에 수술중 채취하였다. 각각의 채취된 세포 및 탯줄 혈액에 대하여 계대 배양을 시행하여 신경 분화군, 지방 분화군, 골 분화군을 평가하였으며 세포 표면 항체를 밝히기 위해 유동세포분석법을 이용하였다. 결과: 견봉하 점액낭 유래 세포에서는 신경분화와 지방 분화는 8예 모두 (100%)에서, 골분화는 8례 중 5예 (62.5%)에서 성공할 수 있었으며 골수 유래 세포의 경우 신경 및 지방 분화 유도한 6례 및 5예 모두 (100%) 분화에 성공하였으나 골분화 유도는 5예 중 4예 (80%)에서 얻을 수 있었다. 반면 탯줄 유래 세포 분화 연구의 경우 신경 분화 유도 67례 중 65예 (97%)에서 지방 분화 연구 54예 중 29예 (53.7%)에서 골 분화 연구 57예 중 39예 (68.4%)에서 성공할 수 있었다. 결론: 탯줄 유래 줄기세포의 분화능과 비교하였을 때 견봉하 점액낭 및 골수 유래 줄기세포의 분화능이 우수함을 알 수 있으며 이는 향후 세포 치료에 있어서 안정성 있는 치료 제공자가 될 수 있을 것으로 보이며 향후 생체 실험 연구의 참고 자료로서도 가치가 있을 것으로 보인다.

• 한국재료학회:학술대회논문집
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• 한국재료학회 2010년도 춘계학술발표대회
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• pp.42.1-42.1
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• 2010

Poly-carprolactone (PCL)은 생분해성 고분자로 장기간의 임상실험 결과 생체에 독성이 없으며 생체친화성이 우수한 소재로 확인되어 PLGA, PLLA 등과 더불어 조직공학 분야에서 널리 사용되고 있는 생체재료이다. 그러나 PCL은 5개의 비극성 methylene group과 1개의 극성 ester group이 반복되는 지방족의 polyester로 구조상 탄소수가 많아 소수성을 띄는 단점을 가지고 있다. 이러한 표면이 소수성인 재료의 경우, 초기 단백질 흡착능이 떨어져 세포의 부착이 느린 속도로 일어나므로 세포 분화 및 조직 재생이 더디게 일어난다. 본 연구에서는 소수성의 PCL 표면의 단백질 흡착능을 증가시키기 위해 기능성 amine group을 부착하였으며, 또한 골재생을 촉진시킬 수 있는 세포외 기질인 collagen과 osteopontin을 부착함으로써 고기능성 PCL membrane을 제조하였다. 제조된 PCL membrane은 골재생용 조직공학에의 응용을 위해 지방유래 줄기세포를 이용하여 부착능 및 골세포로의 분화능을 확인하였다. 표면 성질의 변화에 의한 세포의 부착능의 변화를 confocal microscopy을 이용하여 부착에 관여하는 단백질의 발현을 확인하였으며, collagen과 osteopontin에 의한 골세포로의 분화능을 확인하기 위해 real time PCR을 통해 골세포의 분화 표지 유전자의 발현을 비교 분석하였다.

• 한국임상수의학회지
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• 제31권3호
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• pp.253-257
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• 2014

후지 파행 증상을 보이는 다섯 마리 개가 내원하였다. 무릎 관절 신체 검사에서 통증, 파행, 슬개골 탈구, 또는 인대 손상을 확인 하였다. 일반 방사선 사진에서 골증식체와 연골하 병변을 확인 하였고 골관절증 점수가 높은 것을 확인하였다. 수술적 교정과 자가지방 유래 줄기세포 치료의 혼합 방법 또는 자가지방 유래 줄기세포의 경피 주입단독 방법을 보호자의 동의 하에 실시 하였다. $1{\times}10^6$ 개의 줄기세포를 PBS와 함께 주입 하였다. 수술 후 확인은 수의사의 신체검사를 통해 12개월까지 실시 하였다. 주입 후 6개월 또는 12 개월에 파행, 통증, 골관절증 점수가 개선되었음을 확인 하였고 일반 방사선 사진에서도 골증식체와 연골하 병변이 줄어든 것을 확인 할 수 있었다. 본 증례들를 통해 자가지방 유래 줄기 세포 치료가 골관절증을 보이는 개에서 효과적인 방법임을 확인 할 수 있었다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제36권1호
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• pp.23-34
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• 2009

목 적: 중간엽 줄기세포를 임상에 적용하기 위해서는 체외 배양을 통한 세포증식 과정이 필요하나, 오랜 기간 동안 체외 배양을 하게 되면 노화되어 특성이 변하고 분화 능력 또한 감소하게 된다. 따라서 현재까지는 초기 계대배양의 세포만이 임상에 적용되고 있는 실정이며 체외에서의 세포 배양이 세포의 특성에 미치는 영향에 대한 연구와 함께 세포의 특성 변화 없이 체외증식이 가능하도록 하는 연구들이 골수 및 지방유래 중간엽 줄기세포에서 보고되고 있다. 그러나 현재 탯줄유래 줄기세포의 체외 배양에 따른 특성 변화 분석 연구는 아직 잘 이루어지지 않고 있다. 본 연구의 목적은 탯줄유래 줄기세포의 체외 배양 시 계대배양 증가에 따른 줄기세포의 특성 변화를 분석하고자 하였다. 연구방법: 사람의 탯줄유래 줄기세포 (human umbilical cord-derived stem cells, HUC)를 분리하여 in vitro에서 계대배양하였다. 계대배양에 따른 세포의 형태와 population doubling time (PDT)을 조사하고 RT-PCR 방법을 이용하여 mRNA 분석을 하였으며 면역세포화학 염색법을 이용하여 단백질 발현을 분석하였다. 결 과: 탯줄유래 줄기세포는 평균 10번의 계대배양 후 senescence를 나타냈다. 세포의 형태는 7번째 계대배양 이후 세포질이 넓어지고 세포의 크기가 커지는 변화를 나타냈으며 PDT가 증가하기 시작하였다. 계대배양 4, 8, 10번째 시기의 세포의 mRNA 변화를 분석한 결과 Oct-4, HNF-4${\alpha}$, mRNA는 10번째 계대배양까지 지속적으로 발현하였으나 nestin, vimentin mRNA는 지속적으로 발현이 감소하였고 SCF mRNA는 지속적으로 발현이 감소하였다. 이에 반해 HLA-DR${\alpha}$, Pax-6, BMP-2 mRNA는 모든 계대배양 시기의 세포에서 발현되지 않았다. 면역세포화학 분석법을 통한 3, 6, 9번째 계대배양 세포의 단백질 발현 분석 결과 SSEA-3와 SSEA-4는 3, 6, 9번째 계대배양 세포 모두에서 발현하였으나 ICAM-1과 HLA-ABC는 계대배양이 증가함에 따라 발현이 증가되었다. Thy-1 단백질은 p9에서 발현이 증가되었으며 이와 반대로 TRA-1-60와 VCAM-1 단백질은 p6과 p9 시기에 발현이 감소되었다. HLA-DR 단백질은 모든 계대배양 시기에 발현되지 않았다. 결 론: 본 연구결과 탯줄유래 줄기세포는 체외 배양 시 줄기세포 특성이 일부 변하는 것을 관찰하였다. 앞으로 줄기세포의 특성을 유지할 수 있는 체외 배양법의 발달을 위한 연구들이 수행 되야 할 것으로 사료된다.

• 한국임상수의학회지
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• 제29권1호
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• pp.82-86
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• 2012

5년령 중성화된 수컷 치와와가 수개월간의 오른쪽 후지 파행 증상으로 내원하였다. 신체 검사에서 통증을 동반한 4등급의 슬개골 내측 탈구를 확인 하였고 오른쪽 왼쪽 후지 파행등급 2 와 0을 각각 확인 하였다. 일반 방사선 사진에서 골증식체와 연골하 병변을 확인 하였고 오른쪽과 왼쪽 후지 골관절증 점수 20 과 12를 각각 확인하였다. 슬개골 탈구 정복술과 자가지방 유래 줄기세포 치료를 보호자의 동의 하에 결정 하였다. $1{\times}10^6$ 개의 줄기세포를 PBS, 인공 괄절액과 함께 슬개골 탈구 정복술 후에 주입 하였다. 주입 후 19개월에 오른쪽 왼쪽 후지 파행등급 0 와 0, 골관절증 점수 19 와 13을 각각 확인 하였고, 5년후에 파행등급 0 와 0, 골관절증 점수 14 와 15를 각각 확인 하였다. 본 증례를 통해 자가지방 유래 줄기 세포치료를 받은 관절에서 골관절증이 감소 된 것을 확인 할 수 있었다.

• Korean Chemical Engineering Research
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• 제51권6호
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• pp.727-732
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• 2013

본 연구는 역오팔 지지체를 이용하여 인간지방유래 줄기세포의 연골 분화를 촉진하는 내용을 담고 있다. 비 다공성 구조를 가진 지지체에서 세포를 분화 시도하였을 경우 분화가 잘 촉진되지 않는 것에 비해 200 nm 정도의 균일한 구멍을 가지는 poly(D,L-lactide-co-glycolide)로 구성된 역오팔 지지체는 그 다공성 구조로 인하여 지지체의 내부까지 산소와 유기물의 수송을 가능하게 하여 지지체 내에서 어떤 유전적, 약물적 처리 없이 인간지방유래 줄기세포가 분화가 잘 되게 하는 것을 확인하였다.