• 한국발생생물학회지:발생과생식
• /
• 제10권1호
• /
• pp.63-73
• /
• 2006

간질환 환자의 대부분은 간 조직 손상으로 인해 간세포의 재생 능력이 감소한다. 간세포 이식은 이러한 간질환을 치료하는데 있어 혁신적인 방법으로 대두되고 있으나, 여전히 많은 의문과 문제점이 제기되고 있다. 사람의 양막으로부터 얻은 줄기 세포를 이용하여 간세포 분화를 위한 최적의 조건을 알아 보고자 하였다. 세포내 알부민에 대한 면역 화학적 방법, 세포내 글리코겐의 특이 염색법, 세포의 형태적 변화 연구 방법 등을 이용하여 여러가지 배양 조건을 조사한 결과, 배양 접시를 fibronectin으로 coating하고 배양액내에 insulin/transferrin/selenium(ITS)을 첨가하는 것이 양막 줄기세포의 간세포로의 분화에 효과적이었다. 또한 배양액내에 fibroblast growth factor(FGF)-1과 FGF-2를 함께 첨가하는 것이 둘 중 하나만 첨가하거나 첨가하지 않는 것보다 효과적이었다. 한편 분화 배양은 한가지 배양액을 사용한 지속적인 배양법(continuous culture method)보다 배양 조건을 달리하여 두 단계로 배양하는 2단계 배양법(two-step culture method)가 훨씬 효과적이었다. 마지막으로, 기본 배양액에 FGF-2와 FGF-4를 첨가한 조건과 FGF-4와 $TGF-{\alpha}$를 첨가한 조건이 다른 조건 보다 알부민 분비를 많이 하는 것으로 보아 FGF-4가 간세포 분화 과정에 중요한 역할을 하는 것으로 여겨지며 FGF-2 및 $TGF-{\alpha}$ 첨가는 더욱 효과적인 배양 조건으로 관찰되었다. 따라서, 양막에서 유래한 성체 줄기 세포는 적절한 배양 조건이 주어질 때, 간세포로 분화가 가능하며, 분화 과정에서 FGF-4가 주도적인 역할을 하며 FGF-2와 $TGF-{\alpha}$는 상승 효과를 갖는 것으로 사료된다.

• Asian Pacific Journal of Cancer Prevention
• /
• 제17권12호
• /
• pp.5303-5307
• /
• 2016

Objective: Brain tumors cause great mortality and morbidity worldwide, and success rates with surgical treatment remain very low. Several recent studies have focused on introduction of novel effective medical therapeutic approaches. Genistein is a member of the isoflavonoid family which has proved to exert anticancer effects. Here we assessed the effects of genistein on the expression of MMP-2 and VEGF in low and high grade gliomas in vitro. Materials and Methods: High and low grade glioma tumor tissue samples were obtained from a total of 16 patients, washed with PBS, cut into small pieces, digested with collagenase type I and cultured in DMEM containing 10% FBS. When cells reached passage 3, they were exposed to genistein and MMP-2 and VEGF gene transcripts were determined by quantitative real time PCR (qRT-PCR). Results: Expression of MMP-2 demonstrated 580-fold reduction in expression in low grade glioma cells post treatment with genistein compared to untreated cells (P value= 0.05). In cells derived from high grade lesions, expression of MMP-2 was 2-fold lower than in controls (P value> 0.05). Genistein caused a 4.7-fold reduction in VEGF transcript in high grade glioma cells (P value> 0.05) but no effects were evident in low grade glioma cells. Conclusion. Based on the data of the present study, low grade glioma cells appear much more sensitive to genistein and this isoflavone might offer an appropriate therapeutic intervention in these patients. Further investigation of this possibility is clearly warranted.

• 한국수정란이식학회지
• /
• 제30권3호
• /
• pp.249-255
• /
• 2015

Diabetes mellitus, the most common metabolic disorder, is divided into two types: type 1 and type 2. The essential treatment of type 1 diabetes, caused by immune-mediated destruction of ${\beta}-cells$, is transplantation of the pancreas; however, this treatment is limited by issues such as the lack of donors for islet transplantation and immune rejection. As an alternative approach, stem cell therapy has been used as a new tool. The present study revealed that bone marrowderived mesenchymal stromal cells (BM-MSCs) could be transdifferentiated into pancreatic cells by the insertion of a key gene for embryonic development of the pancreas, the pancreatic and duodenal homeobox factor 1 (PDX1). To avoid immune rejection associated with xenotransplantation and to develop a new cell-based treatment, BM-MSCs from ${\alpha}$-1,3-galactosyltransferase knockout (GalT KO) pigs were used as the source of the cells. Transfection of the EGFP-hPDX1 gene into GalT KO pig-derived BM-MSCs was performed by electroporation. Cells were evaluated for hPDX1 expression by immunofluorescence and RT-PCR. Transdifferentiation into pancreatic cells was confirmed by morphological transformation, immunofluorescence, and endogenous pPDX1 gene expression. At 3~4 weeks after transduction, cell morphology changed from spindle-like shape to round shape, similar to that observed in cuboidal epithelium expressing EGFP. Results of RT-PCR confirmed the expression of both exogenous hPDX1 and endogenous pPDX1. Therefore, GalT KO pig-derived BM-MSCs transdifferentiated into pancreatic cells by transfection of hPDX1. The present results are indicative of the therapeutic potential of PDX1-expressing GalT KO pig-derived BM-MSCs in ${\beta}-cell$ replacement. This potential needs to be explored further by using in vivo studies to confirm these findings.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
• /
• 제20권2호
• /
• pp.141-147
• /
• 2016

Rad51 is a key component of homologous recombination (HR) to repair DNA double-strand breaks and it forms Rad51 recombinase filaments of broken single-stranded DNA to promote HR. In addition to its role in DNA repair and cell cycle progression, Rad51 contributes to the reprogramming process during the generation of induced pluripotent stem cells. In light of this, we performed reprogramming experiments to examine the effect of co-expression of Rad51 and four reprogramming factors, Oct4, Sox2, Klf4, and c-Myc, on the reprogramming efficiency. Co-expression of Rad51 significantly increased the numbers of alkaline phosphatase-positive colonies and embryonic stem cell-like colonies during the process of reprogramming. Co-expression ofRad51 significantly increased the expression of epithelial markers at an early stage of reprogramming compared with control cells. Phosphorylated histone H2AX (${\gamma}H2AX$), which initiates the DNA double-strand break repair system, was highly accumulated in reprogramming intermediates upon co-expression of Rad51. This study identified a novel role of Rad51 in enhancing the reprogramming efficiency, possibly by facilitating mesenchymal-to-epithelial transition and by regulating a DNA damage repair pathway during the early phase of the reprogramming process.

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

• 생명과학회지
• /
• 제31권3호
• /
• pp.266-279
• /
• 2021

본 연구에서는 다양한 사람의 암세포주(A-549, MCF-7, MDA-MB-231, U87-MG, AGS, MKN-74 및 SNU-601 세포)와 정상세포주(MRC-5 섬유아세포 및 사랑니 유래 중간엽성 줄기세포에 토복령 추출물(Smilax china L. extract, SCLE)을 처리하여 세포 사멸 효과를 조사하였다. SCLE 처리 후, MTT 분석에서 여러 암세포주는 정상세포주보다 유의적으로 휠씬 낮은 반억제농도값을 나타내었고, 세포는 세포부착력의 소실로 인한 세포사멸(anoikis)이 관찰되었다. 또한, SCLE를 처리한 A-549, AGS 및 MCF-7 암세포주에서 세포의 생존성과 말단소립 복원효소의 활성도를 조사하였을 때, SCLE 처리 후 4일째에 세포의 생존성과 말단소립 복원효소의 활성도가 현저히 줄어드는 것을 관찰하였다. 또한, SCLE를 처리한 A-549, AGS 및 MCF-7 암세포주에서 세포 주기의 G1기에서 세포 성장이 정지되었고,세포 사멸이 유의적으로 증가하는 것을 알 수 있었다. 그러나, SCLE 처리는 rho 단백질의 활성과 관련 없는 세포부착력의 소실과 세포 사멸이 유도되는 것을 관찰하였다. 이 연구의 결과를 바탕으로 토복령 추출물은 정상 세포보다는 암세포에 특이적으로 세포부착력의 소실과 세포 사멸을 유도하여, 이 추출물에 포함된 물질을 이용한 항암 연구에 응용될 수 있을 것으로 판단된다.

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

• The Korean Journal of Pain
• /
• 제30권2호
• /
• pp.86-92
• /
• 2017

Osteoblasts, originating from mesenchymal cells, make the receptor activator of the nuclear factor kappa B ligand (RANKL) and osteoprotegerin (OPG) in order to control differentiation of activated osteoclasts, originating from hematopoietic stem cells. When the RANKL binds to the RANK of the pre-osteoclasts or mature osteoclasts, bone resorption increases. On the contrary, when OPG binds to the RANK, bone resorption decreases. Denosumab (AMG 162), like OPG (a decoy receptor), binds to the RANKL, and reduces binding between the RANK and the RANKL resulting in inhibition of osteoclastogenesis and reduction of bone resorption. Bisphosphonates (BPs), which bind to the bone mineral and occupy the site of resorption performed by activated osteoclasts, are still the drugs of choice to prevent and treat osteoporosis. The merits of denosumab are reversibility targeting the RANKL, lack of adverse gastrointestinal events, improved adherence due to convenient biannual subcutaneous administration, and potential use with impaired renal function. The known adverse reactions are musculoskeletal pain, increased infections with adverse dermatologic reactions, osteonecrosis of the jaw, hypersensitivity reaction, and hypocalcemia. Treatment with 60 mg of denosumab reduces the bone resorption marker, serum type 1 C-telopeptide, by 3 days, with maximum reduction occurring by 1 month. The mean time to maximum denosumab concentration is 10 days with a mean half-life of 25.4 days. In conclusion, the convenient biannual subcutaneous administration of 60 mg of denosumab can be considered as a first-line treatment for osteoporosis in cases of low compliance with BPs due to gastrointestinal trouble and impaired renal function.