• BMB Reports
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• 제57권6호
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• pp.281-286
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• 2024

Adult hippocampal neurogenesis plays a pivotal role in maintaining cognitive brain function. However, this process diminishes with age, particularly in patients with neurodegenerative disorders. While small, non-coding microRNAs (miRNAs) are crucial for hippocampal neural stem (HCN) cell maintenance, their involvement in neurodegenerative disorders remains unclear. This study aimed to elucidate the mechanisms through which miRNAs regulate HCN cell death and their potential involvement in neurodegenerative disorders. We performed a comprehensive microarray-based analysis to investigate changes in miRNA expression in insulin-deprived HCN cells as an in vitro model for cognitive impairment. miR-150-3p, miR-323-5p, and miR-370-3p, which increased significantly over time following insulin withdrawal, induced pronounced mitochondrial fission and dysfunction, ultimately leading to HCN cell death. These miRNAs collectively targeted the mitochondrial fusion protein OPA1, with miR-150-3p also targeting MFN2. Data-driven analyses of the hippocampi and brains of human subjects revealed significant reductions in OPA1 and MFN2 in patients with Alzheimer's disease (AD). Our results indicate that miR-150-3p, miR-323-5p, and miR-370-3p contribute to deficits in hippocampal neurogenesis by modulating mitochondrial dynamics. Our findings provide novel insight into the intricate connections between miRNA and mitochondrial dynamics, shedding light on their potential involvement in conditions characterized by deficits in hippocampal neurogenesis, such as AD.

• 생명과학회지
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• 제28권12호
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• pp.1397-1405
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• 2018

미토콘드리아는 세포안에서 에너지 공급, 칼슘 이온 저장, 활성산소 생성, 세포 자살과 같은 다양한 기능을 수행한다. 이러한 기능을 통해, 미토콘드리아는 줄기세포의 유지, 증식, 그리고 분화에 관여한다. 뇌에서 뇌실 하 영역(subventricular zone, SVZ)에는 일평생 새로운 신경세포를 생성하는 신경줄기세포(neural stem cell, NSC)가 존재한다. 하지만, SVZ NSCs에서 미토콘드리아의 역할에 대한 연구는 많이 알려져 있지 않다. 이번 연구에서 우리는 미토콘드리아의 complex I 저해제인 rotenone이 SVZ NSCs의 증식과 분화를 다른 방식으로 방해한다는 것을 보여주었다. 증식 중인 신경줄기세포에서, rotenone은 세포분열을 감소시켰는데, 이때 세포분열은 히스톤 H3에 인산기가 붙어있는 지를 측정하여 확인하였다. Rotenone을 50 nM 농도로 증식 중인 신경줄기세포에 처리했을 때, 세포사멸은 발생하지 않았다. 한편, 분화 중인 신경줄기세포에 rotenone을 처리한 경우, 신경세포와 희소 돌기아교 세포(oligodendrocyte)으로의 분화가 억제되었고, glial fibrillary acidic protein (GFAP)를 발현하는 성상세포(astrocyte)에는 영향이 없었다. 흥미롭게도, 4-6일 동안의 분화 과정 동안 rotenone이 처리된 신경줄기세포에서 대조군 보다 더 많은 세포 수가 관찰 되었는데, 이는 증식 과정 중의 rotenone의 효과와 다른 것이다. 이에, 우리는 rotenone이 세포 자살은 감소시켰으나, 세포 분열에는 영향을 끼치지 않았음을 관찰하였다. 세포 자살의 경우는 cleaved caspase-3를 측정함으로써 확인하였다. 이러한 결과들은 SVZ 신경줄기세포의 증식과 분화 모두에 제대로 작동하는 미토콘드리아가 있어야 함을 제안하고 있다. 게다가, 이러한 과정에서 미토콘드리아는 세포 분열과 세포자살에 관여할 수도 있을 것이다.

• 한국식품영양과학회지
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• 제24권3호
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• pp.470-486
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• 1995

유선에 존재하는 유선 상피 모세포(mammary epithelial stem cells)의 존재 증거, 정상 조직에서 이들의역할, flow cytometry 및 면역 염색법에 의한 세포 분리, 세포 기질 단백질을 이용한 삼차원적 세포 배양에서의 증식 등을 요약한다. 유선의 실질 조직에 상피 모세포가 존재한다는 것은 여러 형태의 이식 실험에서 설명되었고 또 모세포의 표현형적 특징들은 여러 가지의 monoclonal antibodies에 의해 논증되었다. 이들 연구의 결과들은 유선의 모세포군이 end bud와 유선의 기저층(basal layer)에 존재한다고 제시하고 있다. 이들을 분리, 동정하기 위해 FITC-PNA와 PE-Thy-1.1 항체와 같은 세포 표지자를 이용하여 유선 상피 세포를 4군으로 나눌 수 있었다. FITC-PNA에만 양성 반응을 보인 PNA+ 세포군, PE-Thy-1.1에만 양성 반응을 보인 Thy-1.1+ 세포군, 이들 두 표지자에 양성 반응을 보인 B+ 세포군, 그리고 양쪽에 음성 반응을 보인 B- 세포군이었는데 이들을 flow cytometry로 분리하고 생체에 이식 실험을 하였을 때 PNA+ 세포군이 유선 모세포들을 가장 많이 가진 것으로 확인되었다. 그리고 유선 상피세포로 이루어진 유선 조직 절편(organoids) 이들 상피세포군을 세포외기질 단백질체인 Matrigel 내에서 배양한 결과 a) stellate, b) duct, c) web, d)squamous, e) lobuloduct 등 5종류의 다세포 구조물이 생성됨을 확인하였다. 이들 중 편평상피화생의 구조물은 정상적인 유선 조직에서는 나타나지 않는 구조물인데 all-trans retinoic acid를 처리하였을 때 배지의 조정에 따라 다소 차이는 있으나 대부분 이들 편평상피화생의 생성이 억제됨을 확인하였다. 이상의 결과로 보아 본 연구에 이용된 생체 이식법 및 삼차원적 세포외기질 세포 배양법이 상피세포의 성장, 분화 및 모세포 연구에 유용하게 이용될 수 있으리라 사료된다.