• 한국수정란이식학회지
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• 제33권2호
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• pp.85-97
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• 2018

The trans-differentiation potential of mesenchymal stem cells (MSCs) is employed, but there is little understanding of the cell source-dependent trans-differentiation potential of MSCs into corneal epithelial cells. In the present study, we induced trans-differentiation of MSCs derived from umbilical cord matrix (UCM-MSCs) and from dental tissue (D-MSCs), and we comparatively evaluated the in vitro trans-differentiation properties of both MSCs into corneal epithelial-like cells. Specific cell surface markers of MSC (CD44, CD73, CD90, and CD105) were detected in both UCM-MSCs and D-MSCs, but MHCII and CD119 were significantly lower (P < 0.05) in UCM-MSCs than in D-MSCs. In UCM-MSCs, not only expression levels of Oct3/4 and Nanog but also proliferation ability were significantly higher (P < 0.05) than in D-MSCs. In vitro differentiation abilities into adipocytes and osteocytes were confirmed for both MSCs. UCM-MSCs and D-MSCs were successfully trans-differentiated into corneal epithelial cells, and expression of lineage-specific markers (Cytokeratin-3, -8, and -12) were confirmed in both MSCs using immunofluorescence staining and qRT-PCR analysis. In particular, the differentiation capacity of UCM-MSCs into corneal epithelial cells was significantly higher (P < 0.05) than that of D-MSCs. In conclusion, UCM-MSCs have higher differentiation potential into corneal epithelial-like cells and have lower expression of CD119 and MHC class II than D-MSCs, which makes them a better source for the treatment of corneal opacity.

• 한국안광학회지
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• 제4권1호
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• pp.1-6
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• 1999

사람의 각막상피 세포를 배양하여 각막상피가 저절로 탈락해 나가는 과정을 이해하기 위해 무 혈청 배지에서 세포를 1주일 동안 배양하여 시간의 경과에 따른 세포의 소실과정을 조사하였다. 사람 각막상피 세포 주를 무 혈청 배지에서 배양하여 1, 2, 3, 6일에 세포의 형태적 관찰과 세포고사(Apoptosis) 정도를 측정하기 위해 Giemsa 염색, Hoechst 33342 형광 염색, 그리고 TUNEL(TdT-dUTP terminal nick-end labelling) assay를 시행하였다. 무 혈청 배지에서 세포를 배양하연 시간이 지남에 따라 세포의 모양이 변하였으며 망상의 세포 군집을 형성하였다. 많은 세포가 부유하여 작은 소체를 형성하였으며 세포고사 율은 3일 경과 후 50%를 나타냈다. 또한 TUNEL assay에 의해 단편화된 DNA도 관찰할 수 있었다. 본 연구의 결과는 영양 부족상태의 각막상피 세포가 세포고사를 거쳐 소모되고 탈락되는 것을 암시하고 있다.

• 대한시과학회지
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• 제20권4호
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• pp.531-541
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• 2018

목적 : 항균제 polyhexamethylene Biguanide(PHMB), epigallocatechin gallate(EGCG) 및 PHMB/EGCG 혼합물의 각막상피세포(primary human corneal epithelial cells, HCEpiCs)에 대한 급성독성을 평가하고자 하였다. 방법 : 각막상피세포를 0.00001~0.005% PHMB, 0.001~5% EGCG 및 0.00005% PHMB/0.05% EGCG 혼합물이 각각 포함된 배양액에서 30분, 60분, 120분 및 240분 동안 배양하였다. 배양한 각막상피세포를 고정한 다음 Draq 5로 염색하고 공초점현미경과 ImageXpress $Ultra^{TM}$를 이용하여 세포형태를 관찰하여 세포생존율과 세포자살(apoptosis)을 비교하였다. 결과 : 배양된 각막상피세포는 0.00005% 이하의 PHMB 농도 및 0.05% 이하의 EGCG 농도에서는 세포 독성이 나타나지 않았다. 0.00005% PHMB/0.05% EGCG 혼합물이 포함된 배양액에서 급성 세포독성은 관찰되지 않았으나 240분 배양시킨 경우에는 손상된 각막상피세포 수가 증가하고 생존 세포의 수는 감소하였다. 결론 : 항균 시너지 효과를 갖는다고 보고된 0.00005% PHMB/0.05% EGCG 혼합물의 경우 각막상피세포에 대한 급성독성은 없었으나 만성효과에 대해서는 추가적인 연구가 필요할 것으로 생각된다.

• Biomolecules & Therapeutics
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• 제23권4호
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• pp.379-385
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• 2015

The eye irritation potential of drug candidates or pharmaceutical ingredients should be evaluated if there is a possibility of ocular exposure. Traditionally, the ocular irritation has been evaluated by the rabbit Draize test. However, rabbit eyes are more sensitive to irritants than human eyes, therefore substantial level of false positives are unavoidable. To resolve this species difference, several three-dimensional human corneal epithelial (HCE) models have been developed as alternative eye irritation test methods. Recently, we introduced a new HCE model, MCTT HCE$^{TM}$ which is reconstructed with non-transformed human corneal cells from limbal tissues. Here, we examined if MCTT HCE$^{TM}$ can be employed to evaluate eye irritation potential of solid substances. Through optimization of washing method and exposure time, treatment time was established as 10 min and washing procedure was set up as 4 times of washing with 10 mL of PBS and shaking in 30 mL of PBS in a beaker. With the established eye irritation test protocol, 11 solid substances (5 non-irritants, 6 irritants) were evaluated which demonstrated an excellent predictive capacity (100% accuracy, 100% specificity and 100% sensitivity). We also compared the performance of our test method with rabbit Draize test results and in vitro cytotoxicity test with 2D human corneal epithelial cell lines.

• 한국안광학회지
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• 제8권1호
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• pp.65-71
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• 2003

각막 상피세포는 정상적인 apoptosis과정을 거쳐 세포가 탈락하고 재생한다. 이러한 apoptosis에는 많은 요소들이 관여하여 세포가 사멸하는데 여러 가지 메커니즘이 관여한다. 본 연구에서는 세포고사 인자로 알려진 물질들을 각막 상피세포에서 apoptosis의 유도 여부를 다른 세포와 비교하여 각막 상피세포의 특성을 알아보고자 시행하였다. 본 연구에 이용된 세포고사 유도물질은 recombinant human cytokiness ($INF{\gamma}$, $TNF{\alpha}$, FASAb), actinomycin D. camptothecin, cycloheximide, dexamethasone와 etoposide이다. 이들을 세포에 48시간 처리한 후 세포독성을 MTT assay로 측정하였으며 세포고사는 Hoechst 33342 staining. Annexin V-FITC/PI staining 그리고 DePsipher assay를 이용하였다. 세포고사의 한 경로인 FAS-FAS ligand system에 대한 연구는 immunocytochemistry로 Fas protein 발현 여부를 조사하였다. 모든 유도인자는 농도의존적으로 세포고사를 유도하였는데 Actinomycin D. camptothecin와 etoposide는 제조사의 추천 농도보다 낮은 농도에서 세포고사가 유도되었고 반면에 cytokines, cycloheximide, dexamethasone은 더 높은 농도에서 세포고사를 유도하였다. FAS antigen은 대조군과 처리군 모두에서 발현되었으나 세포고사율에 비례하여 높게 발현되었다. 본 연구 결과 각막 상피세포는 RNA synthesis inhibitor와 topoisomerase inhibitors가 intracellular receptor-activators 보다 세포고사에 민감하게 나타나는 세포의 특성을 보였다.

• Parasites, Hosts and Diseases
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• 제57권3호
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• pp.217-223
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• 2019

Acanthamoeba castellanii has ubiquitous distribution and causes primary acanthamoebic keratitis (AK). AK is a common disease in contact lens wearers and results in permanent visual impairment or blindness. In this study, we observed the cytopathic effect, in vitro cytotoxicity, and secretion pattern of cytokines in human corneal epithelial cells (HCECs) induced by A. castellanii trophozoites and/or cysts. Morphological observation revealed that panked dendritic HCECs co-cultured with amoeba cysts had changed into round shape and gradually died. Such changes were more severe in co-culture with cyst than those of co-cultivation with trophozoites. In vitro cytotoxicity assay revealed the highest cytotoxicity to HCECs in the co-culture system with amoeba cysts. A. castellanii induced the expression of $IL-1{\alpha}$, IL-6, IL-8, and CXCL1 in HCECs. Secreted levels of $IL-1{\alpha}$, IL-6, and IL-8 in HCECs co-cultured with both trophozoites and cysts were increased at an early incubation time (3 and 6 hr). These results suggested that cytopathic changes and pro-inflammatory cytokines release of HCECs in response to A. castellanii, especially amoebic cysts, are an important mechanism for AK development.

• 한국안광학회지
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• 제12권2호
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• pp.79-86
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• 2007

본 연구는 mycoplasma가 오염된 배양 각막 상피세포에 anti-FAS and anti-FAS ligand antibody를 노출시킨 후 세포고사 메커니즘을 조사하기 위해 시행하였다. 배양각막 상피세포에 anti-FAS antibody 와 anti-FAS ligand antibody를 2일과 4일 동안 처리하여 주어진 기간 동안 배양하였다. 배양 중인 각막상피세포가 mycoplasma sp.에 의해 오염된 것이 밝혀졌다. mycoplasma removal agent(MRA)가 세포주로부터 세균을 제거하기 위해 이용되었다. MRA를 세포주에 첨가하여 1주일 동안 배양하였다. 그 후 각막상피 세포주는 MRA가 포함되지 않는 배양액에서 수세대 동안 배양되어 커버글라스에 계대배양하여 50-80% 채워졌을 때 MRA 제거여부를 확인하기 위한 검사 키트에 제공된 Hoechst staining을 이용하여 염색하였다. 세포고사 실험은 MRA 제거 전과 제거 후에 시행되었다. mycoplasma가 오염된 배양 각막상피세포에 대한 anti-FAS and anti-FAS ligand antibody의 영향을 알아보기 위해 Hoechst 33342 staining과 Annexin V-FITC and Propidium Iodide Staining을 이용하여 세포고사 유도를 확인하였다. 본 연구는 anti-FAS antibody가 배양각막 상피세포에서 시간과 농도에 비례하는 메커니즘으로 세포고사를 유도한다. mycoplasma가 오염된 세포주는 FAS 유도 세포고사의 민감성을 증가시키는 것으로 나타났다.

• 한국안광학회지
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• 제7권2호
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• pp.189-195
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• 2002

점안액 보존제 성분으로 이용되는 Benzalkonium Chloride(BAC)가 배양 각막 상피세포에 미치는 영향을 조사하기 위해 본 연구를 시행하였다. BAC를 세포에 0.0001%~0.01%로 15분 동안 처리하여 24시간 후 회복 효과를 조사하였다. MTT assay를 이용하여 세포 생존율을 산정하고 Hoechst 33342로 염색질 응축을 조사하였다. Fas 발현 여부를 조사하기 위해 western blot과 immunocytochemistry를 이용하였으며 DNA fragmentation은 agarose gel을 이용한 전기영동을 시행하였다. BAC를 0.005% 이상 처리하면 세포괴사가 일어나는 반면에 저농도의 BAC는 세포고사를 유도하는 것으로 나타났으며 BAC로 Fas 발현이 유도될 수 있다는 것을 보여주고 있다. 본 연구를 통해 점안액의 대표적인 보존제인 BAC의 부작용에 대한 각막세포 차원의 연구가 필요하며 세포독성이 없는 새로운 보존제의 개발이 필요한 것으로 나타났다.

• 한국안광학회지
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• 제20권1호
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• pp.51-60
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• 2015

목적: 시판되고 있는 소프트콘택트렌즈용 다목적용액이 사람의 각막상피세포에 미치는 세포독성을 이미지 분석법을 이용하여 평가하고자 하였다. 방법: 각막상피세포를 6종류의 다목적용액(A~F)이 0.05~50% 포함된 배양액에서 각각 2시간, 12시간, 24시간, 48시간 동안 배양하였다. 배양 후 각막상피세포를 고정한 다음 Draq 5로 염색하고 공초점현미경과 ImageXpress $Ultra^{TM}$를 이용하여 세포형태를 관찰하고 세포생존율과 세포자살(apoptosis)을 비교하였다. 결과: 각막상피세포 생존율과 세포자살은 다목적용액을 2시간 처리한 경우에는 모든 제품에서 대조군과 차이가 없었으나, 12시간 이상 처리한 경우에는 B~F 제품에서 대조군의 52~75% 수준으로 감소하였고, 세포자살은 모든 제품에서 차이가 없었다. 24~48시간 처리한 경우에는 생존율이 29~73% 수준으로 감소하였고(p<0.05), 세포자살은 199~526% 증가하였다. 제품별로는 다목적용액 D, E, F가 A보다 각막상피세포 생존율을 감소시켰고 세포자살을 증가시켰다(p<0.05). 결론: 저농도의 다목적용액은 각막상피세포 독성에 영향을 미치지 않지만 고농도의 다목적용액은 각막상피세포의 자살을 유도하고 세포생존율을 저하시킬 수 있으므로 다목적용액의 성분은 소독기능이 우수하고 독성이 없는 성분으로 개발되어야 할 것으로 사료된다.

• BMB Reports
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• 제46권2호
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• pp.124-129
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• 2013

FK506 binding protein 12 (FK506BP) belongs to a family of immunophilins, and is involved in multiple biological processes. However, the function of FK506BP in corneal disease remains unclear. In this study, we examined the protective effects on dry eye disease in a Botulinum toxin A (BTX-A) induced mouse model, using a cell-permeable PEP-1-FK506BP protein. PEP-1-FK506BP efficiently transduced into human corneal epithelial cells in a time- and dose-dependent manner, and remained stable in the cells for 48 h. In addition, we demonstrated that topical application of PEP-1-FK506BP was transduced into mouse cornea and conjunctiva by immunohistochemistry. Furthermore, topical application of PEP-1-FK506BP to BTX-A-induced mouse model markedly inhibited expression levels of pro-inflammatory cytokines such as interleukin-$1{\beta}$ (IL-$1{\beta}$), tumor necrosis factor-${\alpha}$ (TNF-${\alpha}$) and macrophage inhibitory factor (MIF) in corneal and conjunctival epithelium. These results suggest PEP-1-FK506BP as a potential therapeutic agent for dry eye diseases.