• Applied Microscopy
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• 제37권4호
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• pp.249-258
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• 2007

이자섬은 이자를 구성하는 외분비조직에 둘러싸여 존재하는 내분비세포의 집단으로, 이자섬에서 분비되는 인슐린은 $\beta$세포에서 분비되는 호르몬이며, 세포질의 리보좀에서 합성되고 골지체를 경유하여 세포질로 방출되는 기작을 가지고 있다. 충분한 양의 이자섬 이식은 인슐린 의존형 당뇨병인 제1형 당뇨병에서 정상혈당을 회복시키고, 당뇨 합병증을 방지할 수 있는 치료방법으로 사용되고 있다. 하지만 당뇨병 환자에게 이식을 위한 이자섬의 양에 비해 공여자로부터 증여된 이자섬의 양은 제한적이다. 이러한 문제점은 이자섬의 증식으로 연구되고 있으나, 배양된 이자섬이 정상 조직내의 이자섬과 형태적 기능적으로 동일한 것인지에 관한 연구는 미비하였다. 따라서 본 연구에서는 분리된 이자섬과 배양된 이자섬을 구성하는 세포들의 내부구조의 변화를 주사전자현미경, 투과전자현미경을 이용하여 세포의 미세구조를 확인하고, 인슐린 항체를 이용한 $\beta$세포 내의 인슐린 분포양상을 확인하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 분리된 이자섬의 $\beta$세포는 일반적인 핵 미토콘드리아, 세포질세망 그리고 인슐린 과립이 분포하고, 배양된 이자섬 $\beta$세포의 경우 분리된 이자섬에 비하여 일반적인 핵의 모습과 부피가 증가한 세포질과 미토콘드리아, 세포질세망 그리고 골지체의 발달이 이루어지는 것으로 관찰되었다. 인슐린 과립의 경우 분리된 이자섬에 비해 감소하며, 세포막 주위에 분포하는 것으로 관찰되었다. 배양된 이자섬에서 관찰되는 인슐린 과립 분포의 변화, 세포질세망의 증가, 골지체의 발달은 배양된 이자섬 $\beta$세포의 인슐린 생성 분비 기능의 향상과 부피의 증가가 이루어지기 위한 세포 내부의 형태적 변화가 이루어지는 것으로 추측된다.

• 대한임상검사과학회지
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• 제50권3호
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• pp.304-312
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• 2018

본 연구에서는 면역 억제 역할을 하는 것으로 알려져 있는 조절 T 세포 (regulatory T cell, Treg)의 새로운 생리학적 기능 대하여 확인해보고자 하였다. 시험관내나 동물실험에서 조절 T 세포가 분비하는 transforming growth factor ${\beta}1$ ($TGF-{\beta}1$)에 의하여 이식 직전까지 췌장섬세포의 생존률을 향상시키면서 동시에 혈당조절 기능이 향상될 수 있을 것이라는 가설이다. 이를 증명하기 위하여 마우스를 이용한 1형 당뇨병 모델을 제작한 뒤, 180 IEQ (islet equivalents)의 췌장섬세포를 동종간 이식하였다. 췌장섬세포는 이식 수술 시행 전까지 48시간 동안 $4{\times}10^6$의 Treg 세포와 함께 배양하여 Treg 유래 $TGF-{\beta}1$에 충분히 노출시킨 뒤 사용하였다. Treg 단독군, 췌장섬세포 단독군 및 Treg/islet 동시 배양군에서 각각 $TGF-{\beta}1$, IL-6 및 인슐린 분비 수준의 변화를 측정하였다. Treg/islet 동시 배양군에서 IL-6와 인슐린 분비는 증가하였고 (P<0.0005, P<0.005), 췌장섬세포 단독군과 비교하여 생존율이 향상되었다(P<0.005). 또한, 이식 후, 동시 배양된 췌장섬세포는 1형 당뇨병 마우스 모델에서 혈당 수치를 보다 효율적으로 조절하였다. 이러한 결과는 Treg 세포가 $TGF-{\beta}1$ 분비를 통하여 췌장섬세포의 기능과 생존력을 향상시킬 수 있음을 시사한다.

• Journal of Pharmaceutical Investigation
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• 제16권3호
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• pp.89-100
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• 1986

Although insulin has been available for the treatment of diabetes mellitus for more than half a centry, the deficiency of conventional insulin therapy for diabetic patients have, to this date, not been satisfactorily overcome by any method. The development of potential delivery systems for insulin is highly important to prevent excessive fluctuation of plasma glucose levels, which results in long term complications in the diabetic. There are three major approaches toward development of glucose responding insulin delivery systems: A bioengineering approach is to devise mechanical components capable of releasing insulin in amounts appropriate to varying blood-glucose requirements. A biological approach relies upon cultured, living pancreatic beta cells encapsulated to constitute an insulin delivery unit. A biochemical approach is to synthesize a stable and biologically active glycosylated insulin that is complementary to the binding sites of lectin. This paper will cover several specific areas, including pancreatic transplantation(total or isolated islet cells), artificial pancreases(bioengineering or biological approach), controlled delivery system, glucose sensitive membrane systems, and a self-regulating insulin delivery system.

• Journal of Korean Neurosurgical Society
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• 제62권2호
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• pp.153-165
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• 2019

Objective : Spinal cord injury (SCI) is a very serious health problem, usually caused by a trauma and accompanied by elevated levels of inflammation indicators. Stem cell-based therapy is promising some valuable strategies for its functional recovery. Nestin-positive progenitor and/or stem cells (SC) isolated from pancreatic islets (PI) show mesenchymal stem cell (MSC) characteristics. For this reason, we aimed to analyze the effects of rat pancreatic islet derived stem cell (rPI-SC) delivery on functional recovery, as well as the levels of inflammation factors following SCI. Methods : rPI-SCs were isolated, cultured and their MSC characteristics were determined through flow cytometry and immunofluorescence analysis. The experimental rat population was divided into three groups : 1) laminectomy & trauma, 2) laminectomy & trauma & phosphate-buffered saline (PBS), and 3) laminectomy+trauma+SCs. Green fluorescent protein (GFP) labelled rPI-SCs were transplanted into the injured rat spinal cord. Their motilities were evaluated with Basso, Beattie and Bresnahan (BBB) Score. After 4-weeks, spinal cord sections were analyzed for GFP labeled SCs and stained for vimentin, $S100{\beta}$, brain derived neurotrophic factor (BDNF), 2',3'-cyclic-nucleotide 3'-phosphodiesterase (CNPase), vascular endothelial growth factor (VEGF) and proinflammatory (interleukin [IL]-6, transforming growth factor $[TGF]-{\beta}$, macrophage inflammatory protein [MIP]-2, myeloperoxidase [MPO]) and anti-inflammatory (IL-1 receptor antagonis) factors. Results : rPI-SCs were revealed to display MSC characteristics and express neural and glial cell markers including BDNF, glial fibrillary acidic protein (GFAP), fibronectin, microtubule associated protein-2a,b (MAP2a,b), ${\beta}3$-tubulin and nestin as well as anti-inflammatory prostaglandin E2 receptor, EP3. The BBB scores showed significant motor recovery in group 3. GFP-labelled cells were localized on the injury site. In addition, decreased proinflammatory factor levels and increased intensity of anti-inflammatory factors were determined. Conclusion : Transplantation of PI-SCs might be an effective strategy to improve functional recovery following spinal cord trauma.

• 대한의생명과학회지
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• 제20권1호
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• pp.14-24
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• 2014

Hypoxia is one of the main reasons for islet apoptosis after transplantation as well as during isolation. In this study, we attempted to determine the potential usefulness of NF-${\kappa}B$ inhibitor for suppression of hypoxia-induced ${\beta}$-cell apoptosis as well as the relationship between IP-10 induction and ${\beta}$-cell apoptosis in hypoxia. To accomplish this, we cultured the mouse pancreatic ${\beta}$-cell line MIN6 in hypoxia (1% $O_2$). Among several examined chemokines, only IP-10 mRNA expression was induced under hypoxia, and this induced IP-10 expression was due to NF-${\kappa}B$ activity. Since a previous study suggested that IP-10 mediates ${\beta}$-cell apoptosis, we measured hypoxia-induced IP-10 protein and examined the effect of anti-IP-10 neutralizing Ab on hypoxia-induced ${\beta}$-cell apoptosis. However, IP-10 protein was not detected, and anti-IP-10 neutralizing Ab did not rescue hypoxia-induced MIN6 apoptosis, indicating that there is no relationship between hypoxia-induced IP-10 mRNA expression and hypoxia-induced ${\beta}$-cell apoptosis. Since it was still not clear if NF-${\kappa}B$ functions as an apoptotic or anti-apoptotic mediator in hypoxia-induced ${\beta}$-cell apoptosis, we examined possible involvement of NF-${\kappa}B$ in hypoxia-induced ${\beta}$-cell apoptosis. Treatment with 1 ${\mu}M$ NF-${\kappa}B$ inhibitor suppressed hypoxiainduced apoptosis by more than 50%, while 10 ${\mu}M$ AP-1 or 4 ${\mu}M$ NF-AT inhibitor did not, indicating involvement of NF-${\kappa}B$ in hypoxia-induced ${\beta}$-cell apoptosis. Overall, these results suggest that IP-10 is not involved in hypoxia-induced ${\beta}$-cell apoptosis, and that NF-${\kappa}B$ inhibitor can be useful for ameliorating hypoxia-induced ${\beta}$-cell apoptosis.

• 한국발생생물학회:학술대회논문집
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• 한국발생생물학회 2003년도 제3회 국제심포지움 및 학술대회
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• pp.60-60
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• 2003

Embryonic stem (ES) cells have property of self-renewal and can differentiate into the cells of all three primary germ layers. Recently, many growth factors, alteration of culture condition and gene modifications have been used to differentiate mouse and human ES cells into specific cell types. This study was performed to evaluate the differentiation protocol for human ES cells to the endodermal lineage cells. Human ES cells (Miz-hESl ) were cultured on STO feeder layer mitotically inactivated with mitemycin C, and embryoid bodies (EBs) were formed by suspension culture. Differentiation protocol of EBs consisted of three steps: stage I, culture of EBs for 6 days with ITSFn medium; stage II, culture of stage I cells for 8 days with N2 medium ; stage III, culture of stage II cells for 22 days with N2 medium. mRNA levels of the endodermal lineage differentiation genes were analyzed by semi- quantitative RT-PCR. The Oct-4 expression, a marker of the pluripotent state, was detected in undifferentiated human ES cells but progressively decreased after EBs formation. Differentiating human ES cells expressed marker genes of endodermal differentiation and pancreatic islet cells. GATA4, a-fetoprotein, Glut-2, and Ngn3 were expressed in all stages. However, albumin and insulin were expressed in only stage III cells. The human ES cells can be differentiated into endodermal lineage cells by multiple step culture system using various supplements. We are developing the more effective protocols for guided differentiation of human ES cells.

• 한국미생물·생명공학회지
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• 제44권3호
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• pp.383-390
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• 2016

본 연구는 대식세포에서 LPS를 이용하여 염증 유사 세포 모델을 만들고 염증 유사 대식세포 모델에서 성체줄기세포의 면역 조절 능력을 평가하였다. LPS 자극에 의해 증가된 IL-1β, TNF-α 및 IL-10의 생성은 성체줄기세포를 공배양한 실험군 뿐만 아니라 성체줄기세포를 배양한 상층 배양액을 처리한 실험군에서도 동일한 효과를 나타내었으며, 또한 성체줄기세포 유래 엑소좀을 염증 유사 대식세포 모델에 처리하여 유사한 결과를 관찰하였다. 이 결과는 성체줄기세포 자체의 염증 억제 기능보다는 성체줄기세포 유래 엑소좀을 포함하여 성체줄기세포가 분비하는 bioactive molecules에 의해 세포 간 신호 전달이 이루어지고 있음을 의미하며, 이러한 엑소좀은 염증 관련 질환 분야에 치료적 적용이 가능하고 또한 새로운 염증 치료제 개발의 툴로 사용될 수 있음을 시사한다.

• 생명과학회지
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• 제17권12호
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• pp.1627-1633
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• 2007

c-Jun N-terminal kinase (JNK)-interacting protein 1(JIP1)은 비계단백질(scaffold protein)로서 신경 세포와 ??장${\beta}$세포에서 많이 발현된다. 본 연구에서는 배양한 흰쥐 해마신경세포에서 JIP1, JIP-2 및 JIP-3을 모두 인식하는 항체를 이용하여 이들의 세포내 표현을 조사하였다. 전반적으로 JIP은 세포체와 가지돌기에 반점 모양으로 표현되었다. 이 JIP 반점들을 통계적으로 분석한 결과 흥분성 연접후표지인 PSD95 및 ${\alpha}CaMKII$ 반점 과 각각 $54.8{\pm}4.0%$ 및 $94.1{\pm}4.5%$가 겹쳐졌다. 반면에 억제성 연접후표지인 그리신수용체 및 gephyrin 반점과는 각각 단지 $8.6{\pm}0.5%$ 및 $7.3{\pm}0.5%$만 겹쳐졌다. 한편 lipid raft의 표지인 flotillin 반점의 상당부분$(29.3{\pm}1.0%)$이 JIP 반점과 겹쳐졌다. 또한, JIP은 일부 가지돌기의 끝부분에 매우 강하게 발편되었으며 축삭에는 표현이 미미하였다. 이 결과들은 JIP 단백질이 흥분성 연접후구역, 일부 lipid raft, 그리고 일부 가지돌기 끝부분에 주로 위치함을 의미한다.