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

• 생명과학회지
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• 제26권11호
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• pp.1320-1329
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• 2016

본 연구는 다당체의 한 종류인 penta-O-galloyl-${\beta}$-D-glucose (PGG)가 사람의 여러 조직에서 기원하는 여러 암세포주(A-549, MDA-MB-231, U87-MG, MCF-7 및 PANC-1), 정상 MRC-5 태아 섬유아세포 그리고 사랑니에서 유래한 간엽줄기세포(DPSCs)에 미치는 세포독성 효과를 조사하였다. $IC_{50}$값은 다른 세포주에 비해 높은 증식률을 나타내는 A-549 및 MDA-MB-231 암세포주에서 유의적으로 낮게 관찰되었다. 10 uM의 PGG가 포함된 배양액에서 세포를 7일 동안 배양한 결과, 세포배가시간은 모든 세포주에서 유의적으로 늘어났고, 세포배가시간과 $IC_{50}$값의 관계를 조사한 결과, 세포배가시간이 늘어남에 따라 $IC_{50}$값은 비례적으로 증가됨을 증명하였다. 또한, 10 uM의 PGG로 처리된 세포주들은 노화와 관련된 ${\beta}-galactosidase$의 활성도가 높게 관찰되었다. 특히, telomerase 활성도는 A-549 및 MDA-MB-231 암세포주에서 다른 세포주에 비하여 현저히 감소하는 것을 관찰하였다. 이러한 결과를 바탕으로 PGG는 높은 증식률을 보이는 암세포주에서 높은 세포독성효과를 나타내어 잠재적인 항암물질임을 증명하였다.

• Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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• 제28권6호
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• pp.511-519
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• 2006

Autogenous bone grafts have been considered the gold standard for maxillofacial bony defects. However, this procedure could entail a complicated surgical procedure as well as potential donor site morbidity. Possibly the best solution for bone-defect regeneration is a tissue engineering approach, i.e. the use of a combination of a suitable scaffold with osteogenic cells. A major source of osteogenic cells is the bone marrow. Bone marrow-derived mesenchymal stem cells are multipotent and have the ability to differentiate into osteoblastic, chondrocytic, and adipocytic lineage cells. However, the isolation of cells from bone marrow has someproblems when used in clinical setting. Bone marrow aspiration is sometimes potentially more invasive and painful procedure and carries of a risk of morbidity and infection. A minimally invasive, easily accessible alternative would be cells derived from periosteum. The periosteum also contains multipotent cells that have the potential to differentiate into osteoblasts and chondrocytes. In the present study, we evaluated the osteogenic activity and mineralization of cultured human periosteal-derived cells. Periosteal explants were harvested from mandibule during surgical extraction of lower impacted third molar. The periosteal cells were cultured in the osteogenic inductive medium consisting of DMEM supplemented with 10% fetal calf serum, 50g/ml L-ascorbic acid 2-phosphate, 10 nmol dexamethasone and 10 mM -glycerophosphate for 42 days. Periosteal-derived cells showed positive alkaline phosphatase (ALP) staining during 42 days of culture period. The formation of ALP stain showed its maximal manifestation at day 14 of culture period, then decreased in intensity during the culture period. ALP mRNA expression increased up to day 14 with a decrease thereafter. Osteocalcin mRNA expression appeared at day 7 in culture, after that its expression continuously increased in a time-dependent manner up to the entire duration of culture. Von Kossa-positive mineralization nodules were first present at day 14 in culture followed by an increased number of positive nodules during the entire duration of the culture period. In conclusion, our study showed that cultured human periosteal-derived cells differentiated into active osteoblastic cells that were involved in synthesis of bone matrix and the subsequent mineralization of the matrix. As the periosteal-derived cells, easily harvested from intraoral procedure such as surgical extraction of impacted third molar, has the excellent potential of osteogenic capacity, tissue-engineered bone using periosteal-derived cells could be the best choice in reconstruction of maxillofacial bony defects.

• Maxillofacial Plastic and Reconstructive Surgery
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• 제29권4호
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• pp.279-288
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• 2007

In the present study, we focused on stem cells in the dental papilla of the tooth germ. The tooth germ, sometimes called the tooth bud, is the primordial structure from which a tooth is formed. The tooth germ consists of the enamel organ, the dental papilla, and the dental follicle. The dental papilla lies below a cellular aggregation of the enamel organ. Mesenchymal cells within the dental papilla are responsible for formation of dentin and pulp of a tooth. Tooth germ disappears as a tooth is formed, but that of a third molar stays in the jawbone of a human until the age of 10 to 16, because third molars grow slowly. Impacted third molar tooth germs from young adults are sometimes extracted for orthodontic treatment. In the present study, we evaluated the osteogenic activity and mineralization of cultured human dental papilla-derived cells. Dental papillas were harvested from mandible during surgical extraction of lower impacted third molar from 3 patients aged 13-15 years. After passage 3, the dental papilla-derived cells were trypsinized and subsequently suspended in the osteogenic induction DMEM medium supplemented with 10% fetal bovine serum, 50 g/ml L-ascorbic acid 2-phosphate, 10 nM dexamethasone and 10 mM -glycerophosphate at a density of $1\;{\times}10^6\;cells/dish$ in a 100-mm culture dish. The dental papilla-derived cells were then cultured for 6 weeks and the medium was changes every 3 days during the incubation period. Dental papilla-derived cells showed positive alkaline phosphatase (ALP) staining during 42 days of culture period. The formation of ALP stain showed its maximal manifestation at day 7 of culture period, then decreased in intensity during the culture period. ALP mRNA level was largely elevated at 1 weeks and gradually decreased with culture time. Osteocalcin mRNA expression appeared at day 14 in culture, after that its expression continuously increased in a time-dependent manner up to day 28. The expression remained constant thereafter. Runx2 expression appeared at day 7 with no detection thereafter. Von Kossa-positive mineralization nodules were first present at day 14 in culture followed by an increased number of positive nodules during the entire duration of the culture period. Osteocalcin secretion was detectable in the culture medium from 1 week. The secretion of osteocalcin from dental papilla-derived cells into the medium greatly increased after 3 weeks although it showed a shallow increase by then. In conclusion, our study showed that cultured human dental papilla-derived cells differentiated into active osteoblastic cells that were involved in synthesis of bone matrix and the subsequent mineralization of the matrix.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제35권4호
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• pp.247-265
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• 2008

목 적: 사람의 제대유래 줄기세포 (HUC)와 양막유래 줄기세포 (HAM)를 간유사세포로 분화 시키고자 하였다. 연구방법: 산모의 동의아래 만삭 정상 산모로부터 양막 및 제대를 얻고 줄기세포를 분리, 배양하였다. 분리된 세포의 줄기세포로서의 특성을 규명하기 위하여 RT-PCR, 세포면역화학 분석 그리고 중배엽성세포로의 분화능 실험을 하였다. 또한 이들 줄기세포를 분화 배양액에서 간유사세포로 분화 유도 후, 간세포 특이 유전자 발현, 알부민 ELISA, 알부민에 대한 면역블로팅 및 세포면역화학염색 그리고 PAS 염색을 시행하였다. 결 과: 사람의 양막 및 제대로부터 세포를 분리하여 줄기세포로서의 특성을 조사하고, 이들 세포의 지방세포, 연골세포, 골아세포로의 분화능력을 확인하였다. 동일한 분화 배양액에서 HUC과 HAM을 간유사세포로 분화시킨 결과 HUC이 모든 조건에서 HAM보다 알부민과 요소를 더 많이 합성 분비하였다. 간유사세포로의 분화능력이 더 좋은 것으로 나타난 HUC을 가지고 최적의 분화를 유도한 결과 $1.2{\pm}0.8\;{\mu}g/mL$의 알부민을 합성 분비하였고, $8.9{\pm}1.2\;mg/dL$의 요소를 합성 분비하였다. 결 론: HUC과 HAM 모두 알부민을 분비하는 간유사세포로 분화할 수 있었으며, HUC이 더 잘 유도되는 것으로 관찰되었다. 이러한 결과로써 HUC과 HAM을 간질환 환자의 간세포 이식 치료에 필요한 세포치료제로써 이용할 수 있을 것으로 생각된다.

• 한국수산과학회지
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• 제17권3호
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• pp.206-218
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• 1984

낙동강하구에 위치한 부산 다대포 앞바다에서 1982년 9월부터 1983년 8월까지 채집된 전어, Kenosirus punctatus(TEMMINCK et SCHLEGEL)를 대상으로 생식생물학적 조사를 한 결과는 다음과 같다. 1. 전어의 난소는 경골어류의 전형적인 낭상형이고 정소는 엽상형을 나타내고 있다. 2. 생식소숙도지수는 수컷과 암컷이 각각 5, 6월이 연중 최대값을 나타내며, 수컷이 한 달 빨리 최대값에 도달한다. 이들 생식소는 수온 상승과 함께 활성화되어 고수온기전에 산란기를 마친다. 3. 산란기를 지난 개체의 난소내에는 성장에 관여하지 않은 초기난모세포들이 휴지기 상태로 월동하여 이듬해 성장에 참여하고 있다. 4. 생식주기는 수온상승이 시작되는 3월부터 활성화되어 성장기를 맞이하며 $4{\sim}5$월에는 성숙기가 되고 6월에 접어들어 1달이내 단기간의 완숙 및 산란기를 맞게 된다. 이후 7월에서 이듬해 성장기까지 회복 및 휴지기 상태를 나타낸다. 5. 전어개체군들은 난경조성의 조사 결과, 한 산란기 동안 적어도 2회 이상 산란하는 다회산란종으로 밝혀졌다. 6. 비만도의 변화는 암${\cdot}$수 모두 방란${\cdot}$방정에 의한 감소보다 계절적 수온변화와 밀접한 관계를 나타내고 있어 먹이 섭취량에 더욱 의존되는 것 같다. 7. 전장 $17.0{\sim}18.0cm$에서 군성숙도 $50\%$ 이상에 달하며, $18.0{\sim}19.0cm$에서는 전개체가 성숙에 참여했다. 또 각각의 포란수는 179개/cm, 291개/cm로서 체장이 증가함에 따라 포란수도 증가한다. 8. 생식소 성숙에 따라 뇌하수체 GTH cell의 활성과 분포면적이 확대되고 있으며, 난황축적을 완료한 난모세포를 가진 완숙개체들은 GTH cell의 활성이 퇴화되고 그 분포면적이 줄어든다.

• 대한치과교정학회지
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• 제30권3호
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• pp.317-333
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• 2000

급속 구개확장은 정중구개봉합을 이개하기 위하여 강한 힘을 치아에 가하게 된다. 확장후 정중구개봉합부에 존재하는 골모세포와 섬유모세포의 증식 활성도를 측정하여 정중구개확장이 생리적으로 진행되는지를 확인하고, 이때 개개 치아의 치주조직에서 나타나는 변화를 조사하기 위하여 약 10개월된 유성견 10마리를 대상으로 상악 제2소구치와 제1대구치에 Hyrak screw를 장착하였다. 실험동물은 대조군 1마리, 1주 확장한 군 3마리, 2주 확장한 군 3마리, 2주 확장후 2주 보정한 군 3마리로 구분하여, Screw를 1일 1/4회전시켜 확장하였고, 제2소구치, 제3소구치, 그리고 제 1대구치 부위의 정중구개봉합부와 치주조직을 절취하여 Soft X-ray로 관찰하고, 형태학적 및 면역조직화학적 변화를 광학현미경으로, 그리고 골개조를 편광현미경으로 관찰하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 1. 편광현미경 소견에서는 대조군에 비하여 1주 확장군의 봉합부에서 골 형성과 흡수가 크게 증가되었으며, 2주 확장군에서 약간 감소를 보이다가, 보정군에서는 석회화가 크게 진행되었다. 2. 면역조직화학적 연구에서는 대조군에 비하여 1주 확장군의 봉합부에서 골모세포가 PCNA(Proliferating Cell Nuclear Antigen)에, 미분화 섬유모세포가 EGF(Epidermal Growth Factor)에 약간 증가된 양성 반응을 보였으며 EGF에 대한 골모세포의 반응은 낮았다. 2주 확장군에서는 섬유아세포와 골모세포에서 PCNA와 EGF에 대한 양성반응이 증가되었다. 보정군에서는 이들 PCNA와 EGF에 양성반응을 나타내는 세포들이 구개돌기 골단 주변에 집중되었다. 3. 확장기간 중 봉합부 주변에서 광범위한 골 흡수와 골형성을 동반한 골개조가 일어났으며, 보정군에서는 다소 감소하였다. 2주 확장군과 보정군의 제3소구치 와 제1대구치의 치근단에서 백악질 형성과 흡수가 나타났으며, 제1대구치의 협측 치경부에서 광범위한 초자양 변성대가 나타났다. 4. Soft X-ray소견에서 1주 확장군은 대조군에 비교하여 봉합부위의 여러부분에서 미세 파절과 저석회화된 결손부위를 보였다. 대조군과 보정군 사이 에는 정중구개봉합부의 석회화 정도에 별 차이 가 없었다. 2주 확장군과 보정군에서 제3소구치와 제1대구치는 협측으로 경사되는 경향을 보였다.

• 대한소아치과학회지
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• 제30권1호
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• pp.171-180
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• 2003

두개골의 성장은 뇌의 발달과 밀접하게 연관되어 있으며, 두개봉합부 주위 여러 조직들사이의 조화로운 상호작용을 필요로 한다. 두개골의 조기융합으로 알려진 craniosynostosis는 이러한 상호작용의 불균형으로 인해 야기될 수 있으며, craniosynostosis의 원인 유전자의 하나로 Msx2가 알려져 있다. Msx1, Msx2, Msx3로 구성되어 있는 Msx 유전자는 homeobox를 포함하고 있는 전사조절인자로, 초파리의 muscle segment homeobox 유전자의 homologue이다. Msx1과 Msx2 유전자들은 척추동물의 발생과정에서 조직 상호작용하는 여러 부위에 서로 겹치는 양상으로 발현되며 기관형성동안 상피-간엽조직 상호작용과 연관되어 나타나고, BMP와 FGF signaling의 표적 유전자들이다. Mouse 두개골의 시상봉합부와 관상봉합부의 초기 형태발생과정에서의 Msx 유전자들의 기능을 알아보기위해, 태생 15일에서 태생 18일까지의 mouse의 두개골을 이용하여 in vivo 실험을, 태생 15.5일 mouse 두개골을 이용하여 in vitro 실험을 시행하였다. 시상두개봉합부에서는, Msx1은 봉합부의 간엽조직과 dura mater에 발현하였으며 Msx2는 두개봉합부와 dura mater에 강하게 발현되었다. 관상두개봉합부에서는 Msx1, Msx2 유전자 모두 강하게 발현되었으며, 골막에서도 관찰할 수 있었고, Msx1이 Msx2보다 좀더 광범위하게 발현되었다. In vitro 실험결과, BMP2 bead 주위로 Msx1 mRNA와 Msx2 mRNA 모두 발현되었으나, FGF2 bead 주위로는 Msx1만 발현되고 Msx2는 관찰되지 않았다. 이 결과들을 종합해 볼 때, Msx1, Msx2 유전자들은 태생기 두개봉합부의 형태발생 및 유지를 조절하는데 중요하며, Msx 유전자들은 거의 유사한 발현양상을 나타내고 있으나 이들 유전자들을 조절하는 상위 siganling에 의해 서로 보완적으로 혹은 독립적으로 기능을 나타내고 있음을 시사해 주고 있다.

• Tuberculosis and Respiratory Diseases
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• 제52권4호
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• pp.338-345
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• 2002

연구배경: 본 연구는 진폐증의 폐섬유화에 관여하는 사이토카인 중 PDGF-BB와 IGF-1의 혈청내 농도를 측정 비교함으로서 폐섬유화 관정에서의 역할을 간접적으로 확인하고 진폐증 진단의 생화학적 지표자로서 의미가 있는지 알아보고자, 충주의료원과 연세대학교 원주의과대학 원주기독병원에 내원한 환자를 대상으로 정상대조군과 단순형 석탄광부 진폐증군, 복잡형 석탄광부 진폐증군으로 나누어 혈청내 PDGF-BB와 IGF-1 농도를 측정하여 다음과 같은 결과를 얻었다. 방 법: 직업력과 방사선학적 소견으로 석탄광부 진폐증으로 진단된 환자중 단순형 석탄광부 진폐증 13예와 복잡형 석탄광부 진폐증 17예, 정상 대조군 10명을 대상으로 하였다. Human PDGF-BB immunoassay kit (R&D system, Minneapolis, MN)와 Human IGF-1 immunoassay kit (R&D system, Minneapolis, MN)를 이용하여 각 대상의 혈청내 PDGF-BB와 IGF-1의 농도를 측정하였다. 결 과: 1. 복잡형 석탄광부 진폐증군에서의 혈청 PDGF-BB 농도($10083.76{\pm}5639.07pg/mL$)가 정상 대조군 ($3726.17{\pm}1292.20pg/mL$)이나 단순형 석탄광부 진폐증($8493.88{\pm}5848.51pg/mL$)에 비해 통계학적으로 유의하게 높았다(P<0.05). 2. 정상대조군 ($413.40{\pm}61.94ng/mL$)과 단순형 석탄광부 진폐증($366.77{\pm}183.67ng/mL$), 복잡성 석탄광부 진폐증($403.40{\pm}115.39ng/mL$)의 혈청 IGF-1 농도는 각 군간 통계학적 유의한 차이는 관찰되지 않았다(P>0.05). 3. 작업년수에 따른 혈청 PDGF-BB와 IGF-1의농도는 통계학적으로 유의한 차이가 없었다(P>0.05). 결 론: 이상의 결과를 종합하여 보면 석탄광부 진폐증군에서 혈청내 PDGF-BB 농도의 증가는 폐섬유화 진행을 나타내는 생화학적 지표로서의 의미를 갖는 것으로 생각된다.

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