문치가자미의 피부 상피층은 지지세포, 선세포 그리고 부속세포들로 구성된다. 지지세포는 표면세포, 중간세포 및 기저세포로 구분된다. 지지세포들의 세포질은 공통적으로 피질부와 수질부로 나누어지는때, 수질부에는 세포 소기관의 발달이 현저하며, 피질부에는 미세섬유의 발달이 뚜렷하다. 선세포들은 상피의 표면층과 중간층에 존재한다. 점액세포의 세포질은 AB-PAS에 청색으로 반응하였다. 곤봉방세포는 세포질에 원형의 중심공포와 발달된 미세섬유들을 가진다. 과립세포는 주로 중간층과 기저층에 존재하고, 세포질의 대부분은 막을 가진 전자밀도가 높은 과립들이 차지한다. 염세포는 주로 표층에 위치하며, 세포질의 대부분은 잘 발달된 미토콘드리아들이 차지한다. 색소세포는 세포질에 존재하는 함유물의 전자밀도에 따라 세 종류로 구분할 수 있다.
넙치의 피부 상피층은 지지세포, 선세포와 부속세포들로 구성된다. 지지세포는 표면세포, 중간세포 및 기저세포로 구분된다. 선세포는 점액세포와 곤봉상세포, 부속세포는 염세포가 관찰된다. 표면세포는 편평형 또는 입방형이며 미융기들이 잘 발달되어 있다. 지지세포는 menbrane interdigitation구조와 부착반에 의해서 다른 세포들과 잘 연결되어 있고 세포질 피질부에 당김세사가 잘 발달되어 있다. 점액세포는 타원형으로 중성다당류의 점액을 함유하는 것으로 확인된다. 곤봉상세포는 세포질에 많은 액포와 미세섬유다발을 관찰할 수 있다. 부속세포인 염세포 세포질의 대부분이 미토콘드리아로 가득 채워져 있다.
한국산 육생 민달팽의 표피상피세포 및 점액형성세포의 세포화학적 또는 미세구조적 연구를 위하여 본 실험을 수행하였다. I. 표피상피조직 민달팽이의 표피상피세포는 부위에 따라 외투, 족측상피조직으로 구분하였다. 이들 상피조직은 불규칙한 단층원주상 상피세포로 구성되었으며, 단층원주상 상피세포들은 감각상피세포, 지지상피세포, 점액형성세포 그리고 감각상피세포와 유사한 우명상피세포들로 각각 이루워져 있었다. 외투 및 족측상피조직에서는 감각상피세포와 지지상피세포가 관찰되고, 우명상피세포는 배측상피조직 사이에서만 관찰되었다. II. 점액과립 형성세포 산성점액과립 형성세포와 중성점액과립 형성세포들이 외투, 족측 그리고 배측의 불규칙한 단층원주상 상피세포 사이에서 관찰되었다. 이같은 점액과립 형성세포들의 수는 상피조직의 부위에 따라서 각각 다르게 나타났다.
본 연구에서는 세포의 성장속도, 배양표면 부착, 체내 특이성을 유지에 중요한 요소인 세포외 기질 물질에 따른 심근세포주(HL-1 cell)의 성장, 생존률 및 표현형 등을 분석했다. 서로 다른 5 가지의 세포외 기질 환경을 조성하여 세포 성장에 미치는 영향에 대하여 분석했다. 세포외 기질 물질이 처리된 배양 표면의 물리적인 형태는 원자현미경을 통하여 분석했으며, 세포의 표면부착, 성장 및 증식과 생존률 및 표현형은 역상형광현미경 및 면역염색법을 통해 분석했다. 본 연구를 통하여 서로 다른 세포외 기질 물질이 세포의 부착 및 성장 속도에 영향을 미치며, 심근세포의 특이성을 나타내는 단백질의 형성에도 차이를 보이는 것을 확인했다.
Extracellular matrix(ECM) 단백질이 SK-N-SH 및 IMR-32 세포주가 신경계 세포로 분화되는 데 미치는 영향을 조사하였다. Laminin과 collagen으로 도말한 배양기에서 7일간 배양했을 때 SK-N-SH세포는 잘 발달된 신경측색생장을 보였으나 IMR-32세포는 뚜렷한 형태변화를 나타내지 않았다. 왜 IMR-32세포가 ECM 단백질에 반응을 하지 않는가를 규명하기 위하여 ECM단백질에 의한 초기 신호전달기작을 두 세포주에서 분석하였다. ECM 단백질을 도말한 배양기에 세포를 깔았을 때 한시간 만에 tyrosine 인산화된 단백질이 두 세포 모두 증가함을 볼 수 있었다. 아울러 focal adhesion kinase(FAK)의 tyrosine 인산화도 두 세포주 모두에서 증가하였다. 이러한 결과는 두 세포주가 ECM 단백질에 의한 초기 신호전달체계가 정상임을 의미한다. 신경세포 분화과정에 증가한다고 알려진 Bcl-2 및 NSE의 량을 ECM 단백질 처리후 조사하였을 때 SK-N-SH 세포주는 두 단백질이 증가 했지만 IMR-32 세포주는 변화가 없었다. 이러한 결과는 IMR-32 세포주가 ECM 단백질에 반응하지 않는 것이 ECM 단백질에 의한 신호전달체계에 문제가 있다기 보다 신경계세포로 분화되는 데 필요한 유전인자의 발현조절에 문제가 있음을 시사한다.
목적 : 이 연구는 Vipera lebetinat turanica의 사독약침액(蛇毒藥鍼液)(Snake venom toxin, SVT)이 인간 유방암 세포주인 MCF-7과 MDA-MB-231 세포에서 암세포성장의 억제 및 그 기전에 대하여 살펴보고자 하였다. 방법 : SVT를 처리한 후 MCF-7과 MDA-MB-231의 성장억제를 관찰하기 위해 CCK-8 assay를 시행하였고, apoptosis 평가에는 TUNEL assay를 시행하였다. 세포자멸사 관련 세포기전을 보기 위하여 세포내 활성산소량 및 미토콘드리아의 세포막전위 변화를 측정하였고, 세포자멸사 조절 단백인 Bax, Bcl-2 발현 변화 관찰에는 westem blot analysis를 시행하였다. 결과 : MCF-7과 MDA-MB-231 세포에 SVT를 처리한 후, 유방암 세포의 성장, Apoptosis의 유발 및 기전에 미치는 영향을 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. MCF-7 세포와 MDA-MB-231 세포에서 SVT를 처리한 후 유방암 세포 성장이 억제되었다. 2. TUNEL assay를 통한 세포자멸사 평가에서 SVT를 처리한 MCF-7세포와 MDA-MB-231 세포 모두 세포자멸사 활성세포의 유의한 증가를 나타내었다. 3. 세포자멸사 관련 세포기전연구에서 SVT를 처리한 MCF-7 세포와 MDA-MB-231 세포에서 세포내 활성산소의 유의한 증가와 미토콘드리아 세포막 전위의 유의한 변동이 관찰되었다. 4. SVT를 처리한 MCF-7세포와 MDA-MB-231세포는 세포자멸사 관련 단백 발현에서 Bax의 유의한 증가와 Bcl-2의 유의한 감소를 나타내었다. 결론 : 이상의 결과는 SVT가 세포내 활성산소를 증가시킴으로써 미토콘드리아의 세포막전위에 변화를 일으켜 유방암 세포주인 MCF-7과 MDA-MB-231 세포에 세포자멸사를 유발하여 증식억제 효과가 있음을 입증한 것이다.
Ecdysteroid는 곤충의 탈피호르몬으로 알려져 있으며, phytoecdysteroid는 식물의 ecdysteroid로 포유동물에 여러 유용한 효과를 가진다고 알려져 있다. 본 연구는 식물의 phytoecdysteroids가 골대사에서 미치는 영향을 알아보기 위하여 세포수준에서 관찰하였다. 즉 조골세포에 미치는 영향을 알아보기 위하여 세포증식율, 염기성인산분해효소 활성, gelatinase 활성의 변화를 관찰하였고, 파골세포에 미치는 영향을 알아보기 위하여 tartrate-저항성 인산분해효소 양성인 다핵세포의 형성을 측정함으로써 관찰하였다. Phytoecdysteroid 처리에 의해 조골세포의 ALP 활성과, gelatinase의 활성이 증가되었다. 또한 phytoecdysteroid는 macrophage-colony stimulating factor (M-CSF)와 receptor activator of NF-kB ligand (RANKL)에 의해 유도된 파골세포의 생성을 감소시켰다. 이상의 결과 phytoecdysteroid는 조골세포와 파골세포의 활성 및 생성을 변화 시킴으로써 골수의 미세환경에서 세포내 조절작용에 관여하리라 여겨진다.
동물의 결합조직에 분포하고 있는 섬유모세포 (fibroblast)는 결합조직을 구성하는 세포의 한 종류로서 세포질 돌기들이 잘 발달된 형태적 특징이 있는 것으로 실험쥐 담관의 경우 간흡충 등의 기생충에 의하여 물리, 화학적 상해를 받았을 때 세포변이가 유발될 뿐만 아니라, 담관 암세포로 전이되기도 하는 것으로 알려져 있다. 따라서 저자 등은 실험쥐의 담관이 기생충에 의한 상해를 받았을 때 섬유모세포의 세포 표면과 세포질의 변화를 알아보고자 실험쥐 담관에서 섬유모세포를 분리하여 전자현미경으로 확인하고 다음과 같은 결과를 얻었다. 대조군 실험쥐 담관의 섬유모세포들은 일반적인 형태로 세포돌기, 세포표면 및 세포질을 구성하고 있었으나 간흡충 감염군 실험쥐 담관의 섬유모세포는 미세소관에 의한 세포질 돌기들이 다수 발달하고 다양한 종류의 포낭형 조면소포체 그리고 세포질에 전자밀도가 높은 다양한 액포, 높은 밀도의 리보좀을 포함하는 조면소포체, 다양한 형태의 과립 및 많은 수의 미세섬유가 관찰되는 형태적 변화가 관찰되었다. 간흡충에 감염된 담관의 섬유모세포는 간흡충에 의하여 상해 받은 세포가 물리화학적 자극에 의한 적응으로 단백질 합성이 증가하며 multi-vesicular 형태의 Golgi복합체가 생성되고, 세포질돌기 형성하는 것으로 확인되었다. 세포질에 광범위하게 분포하는 multi-vesicle은 당말단인 sialic acid를 포함하고 세포내에서 세포표면의 미세융모에 이르기까지 이동하는 것으로 확인되었다. 이상의 결과로 간흡충 감염 실험쥐로부터 분리된 섬유모세포는 actin단백으로 구성된 세포돌기가 잘 발달하고, 세포내 조면소포체에서 형성된 단백질이 Golgi복합체에서 당말단인 sialic acid로 전환되어 세포표면에 분포하게 된다. 이는 간흡충 감염으로 물리 화학적 자극 자극받은 섬유세포가 미세구조적 변화를 유발하는 것으로 확인되었다.
본 연구에서는 백삼 및 홍삼을 동체 및 뇌두 부분으로 나누어 각 분획물의 생쥐유래 암세포에 대한 독성을 대식세포에 대한 독성과 비교하여 관찰하였으며, 이러한 인삼분획의 세포독성이 세포의 분열주기 억제와 연관되어 있는 지를 확인하기 위하여 L929세포의 세포주기에 미치는 영향도 실험하였다. 세포독성 실험에서 홍삼이 백삼에 비해 우수한 세포독성을 나타내었으며, 백삼 및 홍삼 모두 뇌두 분획물이 동체 분획물에 비해 우수한 세포독성을 나타내었다. 또한, 실험에 사용한 세포들 중 RAW264.7세포에 대한 인삼 분획물의 세포독성이 다른 암세포 및 대식세포에 비해 강하게 나타났다. 이들 분획물의 세포 분열주기에 미치는 영향을 관찰한 실험에서는 각 분획물 모두 L929세포의 분열주기를 G$_2$/M기에서 억제하는 것으로 나타났다. 따라서, 본 실험의 결과로 백삼에 비해 홍삼에 암세포에 대한 독성을 나타낼 수 있는 물질이 보다 많이 포함되어 있음을 알 수 있으며, 같은 백삼이나 홍삼에서도 뇌두 부위에 이러한 세포독성 물질이 많이 분포하는 것으로 나타났다. 또한 본 실험의 결과, 인삼의 세포독성 기작은 세포의 분열주기 억제와 연관되어 있는 것으로 추측된다.
설파살라진은 1941년 최초로 합성된 이후, 류마티스 관절염, 궤양성 대장염 및 크론병을 치료하는 데 사용되는 질병 변형 항 류마티스 약물-비 생물제제 (아미노살리실산 유도체)이다. 1950년 미국에서 의약품으로 승인된 이후 다양한 염증성 질환의 치료제로 사용되고 있으나 이 약물의 작용기전은 아직 명확하게 밝혀지지 않고 있다. 본 연구에서는 설파살라진이 염증반응을 조절하는 주요 면역세포인 대식세포의 세포생존, 세포사멸 및 세포주기 진행에 어떠한 영향을 미치는지를 마우스 대식세포인 RAW264.7 세포를 이용하여 조사하였다. 세포생존에 미치는 설파살라진의 영향을 측정한 결과 농도의존적으로 RAW264.7 세포의 생존을 억제하였다. 이러한 세포생존의 억제가 세포사멸에 기인한 것인지를 확인하기 위해 Annexin-V로 염색한 결과 0.25 mM 이상의 농도에서 Annexin-V 양성세포가 유의적으로 증가하였다. 또한 0.25 mM 이상의 농도에서 G0/G1기에서 유의적으로 세포주기 정체를 유도하는 것을 확인할 수 있었다. G0/G1기를 조절하는 주요 단백질의 발현을 확인한 결과 설라살라진의 처리는 RAW264.7 세포에서 CDK의 억제제인 p21과 p27의 단백질 발현을 유의적으로 증가시켜 설라살라진에 의한 G0/G1기의 정체는 p21과 p27에 기인하는 것으로 사료된다. 염증성 궤장염이나 류마티스 관절염과 같은 염증성 질환에서 설라살라진이 대조약으로 빈번하게 사용되어지고 있음에도 불구하고 대식세포에 미치는 영향에 대한 연구가 매우 제한적이어서 본 연구의 결과가 질병치료제로서의 설파살라진의 이용에 기초적인 정보를 제공할 수 있을 것이라 판단된다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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