Homeobox genes play essential roles in embryonic development and reproduction. Recently, a large cluster of homeobox genes, reproductive homeobox genes on the X chromosome (Rhox) genes, was discovered as three gene clusters, ${\alpha}$, ${\beta}$, and ${\gamma}$ in mice. It was found that Rhox genes were selectively expressed in reproduction-associated tissues, such as those of the testes, epididymis, ovaries, and placenta. Hence, it was proposed that Rhox genes are important for regulating various reproductive features, especially gametogenesis in male as well as in female mammals. It was first determined that 12 Rhox genes are clustered into ${\alpha}$ (Rhox1-4), ${\beta}$ (Rhox5-9), and ${\gamma}$ (Rhox10-12) subclusters, and recently Rhox13 has also been found. At present, 33 Rhox genes have been identified in the mouse genome, 11 in the rat, and three in the human. Rhox genes are also responsible for embryonic development, with considerable amounts of Rhox expression in trophoblasts, placenta tissue, embryonic stem cells, and primordial germ cells. In this article we summarized the current understanding of Rhox family genes involved in reproduction and embryonic development and elucidated a previously unreported cell-specific expression in ovarian cells.
Objective: This study was to examine in vitro neural cell differentiation pattern of the genetically modified human embryonic stem cells expressing tyrosine hydroxylase (TH). Materials and Methods: Human embryonic stem (hES, MB03) cell was transfected with cDNAs cording for TH. Successful transfection was confirmed by western immunoblotting. Newly transfected cell line (TH#2/MB03) was induced to differentiate by two neurogenic factors retinoic acid (RA) and b-FGF. Exp. I) Upon differentiation using RA, embryoid bodies (EB, for 4 days) derived from TH#2/MB03 cells were exposed to RA ($10^{-6}M$)/AA ($5{\times}10^{-2}mM$) for 4 days, and were allowed to differentiate in N2 medium for 7, 14 or 21 days. Exp. II) When b-FGF was used, neuronal precursor cells were expanded at the presence of b-FGF (10 ng/ml) for 6 days followed by a final differentiation in N2 medium for 7, 14 or 21 days. Neuron differentiation was examined by indirect immunocytochemistry using neuron markers (NF160 & NF200). Results: After 7 days in N2 medium, approximately 80% and 20% of the RA or b-FGF induced Th#2/MB03 cells were immunoreactive to anti-NF160 and anti-NF200 antibodies, respectively. As differentiation continued, NF200 in RA treated cells significantly increased to 73.0% on 14 days compared to that in b-FGF treated cells (53.0%, p<0.05), while the proportion of cells expressing NF160 was similarly decreased between two groups. However, throughout the differentiation, expression of TH was maintained ($\sim$90%). HPLC analyses indicated the increased levels of L-DOPA in RA treated genetically modified hES cells with longer differentiation time. Conclusion: These results suggested that a genetically modified hES cells (TH#2/MB03) could be efficiently differentiated in vitro into mature neurons by RA induction method.
Kim, Mun-Kyu;Moon, Sung-Hwan;Park, Soon-Jung;Lee, Kyung-Il;Shin, Jeong-Min;Jang, Jae-Woo;Chung, Hyung-Min
Reproductive and Developmental Biology
/
v.34
no.3
/
pp.135-141
/
2010
Embryoid bodies (EBs) generated from human embryonic stem cells (hESCs) include spontaneously induced endodermal lineage cells (ELCs). Activin-A plays important roles in the endoderm differentiation of hESCs. Despite studies on the generation of ELCs from hESCs with treatment of Actvin-A, it was unclear for localization and pattern of ELCs by Activin-A during differentiation of hESCs. Accordingly in this study, we knew that Actvin-A increased the cystic EBs formation, including the highly enriched AFP (endoderm lineage specific marker)-expressing cells in the surface of cystic EBs. To induce the EBs formation from undifferentiated hESCs, cells were transferred onto petri-dish and cultured in suspension condition without bFGF removed hESC media (EB media) for 3 days. Next to investigate the effect of Activin-A, EBs were subsequently cultured in EB media supplement with 100 ng/ml Activin-A for 3 days. After 5~7 days of Activin-A treatment, cystic EBs began to appear which increased in numbers reaching ~60% of initially formed EBs over 5 days. Endoderm lineage marker, AFP were highly expressed and specifically localized at the surface region of cystic EBs comparison with normal EBs. We next attached the cystic EBs onto gelatin-coated plates and cultured for 5 days. In the results of real-time PCR and immunocytochemistry analysis, AFP-expressing cells migrated and localized at the outgrowth region of attached cystic EBs. To obtain the AFP-expressing cells of the outgrowth region, we manually isolated by using micro-dissection and cultured them. These cells strongly express AFP over 70% of isolated cells post re-plating. Here, we first showed an expression pattern of specifically localized ELCs by Activin-A during differentiation of hESCs. From this observation, we could highly purified ELCs from undifferentiated hESCs. Taken together, our system will provide a novel and efficient option to generate ELCs from hESCs.
Embryonic stem cells (ESCs) have been used as a powerful tool for research including gene manipulated animal models and the study of developmental gene regulation. Among the critical regulatory factors that maintain the pluripotency and self-renewal of undifferentiated ESCs, NANOG plays a very important role. Nevertheless, because pluripotency maintaining factors and specific markers for livestock ESCs have not yet been probed, few studies of the NANOG gene from domestic animals including bovine have been reported. Therefore, we chose mouse ESCs in order to understand and compare NANOG expression between bovine, human, and mouse during ESCs differentiation. We cloned a 600 bp (-420/+181) bovine NANOG 5'-flanking region, and tagged it with humanized recombinant green fluorescent protein (hrGFP) as a tracing reporter. Very high GFP expression for bovine NANOG promoter was observed in the mouse ESC line. GFP expression was monitored upon ESC differentiation and was gradually reduced along with differentiation toward neurons and adipocyte cells. Activity of bovine NANOG (-420/+181) promoter was compared with already known mouse and human NANOG promoters in mouse ESC and they were likely to show a similar pattern of regulation. In conclusion, bovine NANOG 5-flanking region functions in mouse ES cells and has characteristics similar to those of mouse and human. These results suggest that bovine gene function studied in mouse ES cells should be evaluated and extrapolated for application to characterization of bovine ES cells.
Although embryonic stem cells (ESCs) or ES-like cells are reported from many mammalian species other than the mouse, the culture system for murine ESCs may not be suitable to the other species. Previously many other research groups have modified either human or mouse ESC culture systems for bovine ESC culture. In this study, we compared three different culture mediums consisting of DMEM, ${\alpha}$-MEM or KnockOut$^{TM}$-DMEM (KO), which are modified from human or mouse ESC culture system, for the generation of bovine ESCs. In this study, some pre-requisite events which are important for establishment and long-term propagation of ESCs such as inner cell mass (ICM) attachment on feeder cells, primary colony formation and sustainability after passaging. Once the ICM clumps attached on feeder cells, this was designated as passage 0. In regards to the rate of ICM attachment, ${\alpha}$-MEM was superior to the other systems. For primary colony formation, there was no difference between DMEM and ${\alpha}$-MEM whereas KO showed lower formation rate than the other groups. For passaging, the colonies were split into 2~4 pieces and passed every 5~6 days. From passage 1 to passage 3, DMEM system seemed to be appropriate for maintaining putative bovine ESCs. On the other hand, ${\alpha}$-MEM tended to be more suitable after passage 6. Although ${\alpha}$-MEM support to maintain a ES-like cell progenies to passage 15, all three culture systems which are modified from human or mouse ESC culture media failed to retain the propagation and long-term culture of putative bovine ESCs. Our findings imply that more optimized alternative culture system is required for establishing bovine ESC lines.
Objective: Embryonic stem (ES) cells could be differentiated into the specific cell types by alternation of culture condition and modification of gene expression. This study was performed to evaluate the differentiation protocol for mouse and human ES cells to insulin secreting cells. Methods: Undifferentiated mouse (JH-I) and human (Miz-hESI) ES cells were cultured on STO feeder layer, and embryoid bodies (EBs) were formed by suspension culture. For the differentiation, EBs were cultured by sequential system with three stage protocol. The differentiating ES cells were collected and marker gene expressions were analyzed by seIni-quantitative RT-PCR in each stage. Amount of secreted insulin levels in culture media of human ES cells were measured by human insulin specific RIA kit. Results: During the differentiation process of human ES cells, GATA-4, a-fetoprotein, glucose transporter-2 and Ngn-3 expression were increased whereas OctA was decreased progressively. Insulin and albuInin mRNAs were expressed from stage IT in mouse ES cells and from stage III in human ES cells. We detected 3.0~7.9 IlU/rnl secretion of insulin from differentiated human ES cells by in vitro culture for 36 days. Conclusion: The sequential culture system could induce the differentiation of mouse and human ES cells into insulin secreting cells. This is the fIrst report of differentiation of human ES cells into insulin secreting cells by in vitro culture with serum and insulin free medium.
Epigenetic modification of the genome through DNA methylation is the key to maintaining the differentiated state of human embryonic stem cells (hESCs), and it must be reset during differentiation by retinoic acid (RA) treatment. A genome-wide methylation/gene expression assay was performed in order to identify epigenetic modifications of RA-treated hESCs. Between undifferentiated and RA-treated hESCs, 166 differentially methylated CpG sites and 2,013 differentially expressed genes were discovered. Combined analysis of methylation and expression data revealed that 19 genes (STAP2, VAMP8, C10orf26, WFIKKN1, ELF3, C1QTNF6, C10orf10, MRGPRF, ARSE, LSAMP, CENTD3, LDB2, POU5F1, GSPT2, THY1, ZNF574, MSX1, SCMH1, and RARB) were highly correlated with each other. The results provided in this study will facilitate future investigations into the interplay between DNA methylation and gene expression through further functional and biological studies.
Proceedings of the Korean Society of Developmental Biology Conference
/
2003.10a
/
pp.102-102
/
2003
Embryonic stem (ES) cells proliferate extensively in the undifferentiated state and have the potential to differentiate into a variety of cell types in response to various environmental cues. The generation of functional dopaminergic neurons from ES cells is promising for cell replacement therapy to treat Parkinson's disease. We compared the in vitro differentiation potential of pluripotent human embryonic stem (hES, MB03) cells induced with basic fibroblast growth factor (bFGF) or retinoic acid (RA). Both types of treatment resulted in similar neural cell differentiation patterns at the terminal differentiation stage, specifically, 75% neurons and 11% glial cells. Additionally, treatment of hES cells with brain derived neurotrophic factor (BDNF) or transforming growth factor (TGF)- $\alpha$ during the terminal differentiation stage led to significantly increased tyrosine hydroxylase (TH) expression, compared to control (P<0.05). In contrast, no effect was observed on the rate of mature or glutamic acid decarboxylase-positive neurons. Immunostaining and HPLC analyses revealed the higher levels of TH (20.3%) and dopamine in bFGF and TGF-$\alpha$ treated hES cells than in RA or BDNF treated hES cells. The results indicate that TGF-$\alpha$ may be successfully used in the bFGF induction protocol to yield higher numbers of functional dopaminergic neurons from hES cells.
Objective: To investigate the therapeutic potential of human embryonic stem cells (hESCs) as a vaccine to induce an immune response and provide antitumor protection in a rat model. Methods: Cross-reactivity of antigens between hESCs and tumour cells was screened by immunohistochemistry. Fischer 344 rats were divided into 7 groups, with 6 rats in each, immunized with: Group 1, hESC; Group 2, pre-inactivated mitotic NuTu-19; Group 3 PBS; Group 4, hESC; Group 5, pre-inactivated mitotic NuTu-19; Group 6, PBS; Group 7, hESC only. At 1 (Groups 1-3) or 4 weeks (Groups 4-6) after the last vaccination, each rat was challenged intraperitoneally with NuTu-19. Tumor growth and animal survival were closely monitored. Rats immunized with H9 and NuTu-19 were tested by Western blot analysis of rat orbital venous blood for cytokines produced by Th1 and Th2 cells. Results: hESCs presented tumour antigens, markers, and genes related to tumour growth, metastasis, and signal pathway interactions. The vaccine administered to rats in Group 1 led to significant antitumor responses and enhanced tumor rejection in rats with intraperitoneal inoculation of NuTu-19 cells compared to control groups. In contrast, rats in Group 4 did not display any elevation of antitumour responses. Western blot analysis found cross-reactivity among antibodies generated between H9 and NuTu-19. However, the cytokines did not show significant differences, and no side effects were detected. Conclusion: hESC-based vaccination is a promising modality for immunotherapy of ovarian cancer.
Bone marrow derived mesenchymal stem cells (BMSCs) are largely studied for their potential clinical use. But it is hard to get enough number of those cells for clinical trials and give serious pain to the patients. Adipose tissue is derived from the embryonic mesenchyme and contains a stroma that is easily isolated with large amount. This cell population (adipose derived stem cells: ADSCs) can be isolated from human lipoaspirates and like MSCs, differentiate toward the osteogenic, adipogenic, myogenic and chondrogenic lineages. To confirm whether adipose tissue contains stem cells, the ADSCs extracted from omental or subcutaneous fat tissue were expanded during third to fifth passages. The phenotype of the ADSCs was identified by the conventional cell surface markers using flow cytometry: positive for CD29 and CD44, but negative for CD34, CD45, CD117 and HLA-DR that similar to those observed on BMSCs. The ADSCs were able to differentiate into the osteoblast or adipocytes with induction media. Finally, ADACs expressed multiple CD marker antigens similar to those observed on BMSCs and differentiated into osteoblast, adipocyte. With this, human adipotissue contains multipotent cells and may represent an alternative stem cell source to bone marrow-derived MSCs.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.