단순 고환조직 이식방법을 통한 생쥐 성체 내 존재하는 정원줄기세포의 과밀화 및 체외배양

임정진,김형준,조윤정,허영선,송승훈,이동률 한국발생생물학회 2011 한국발생생물학회 학술발표대회 Vol.30 No.-

포유동물 생식세포를 생산하는 정자형성과정은 정원줄기세포 (spermatogonial stem cells, SSCs)가 일생 동안 정소 내 기저부에 존재하면서 계속적인 증식을 통해 그 수를 유지하고, 그 중 일부가 감수분열에 진입하여 남성생식세포인 정자를 생산하는 일련의 과정이다. 신생 및 성체의 정원줄기세포는 의학과 접목하여 불임 및 저출산 치료에 크게 기여할 것으로 사료되어, 이미 많은 연구자에 의하여 활발히 연구가 진행되고 있다. 그러나 이중 성체 정소 유래의 정원줄기세포는 신생 정소에 비하여 체세포당 비율이 매우 낮아 이를 분리하여 배양하기 위해서는 효율 높은 정원줄기세포의 분리 방법의 개발이 필요하다. 따라서 본 연구는 인간에 적용하기에 가장 적합하다고 생각되는 조직이식 방법을 통하여 성체 생쥐의 정원줄기세포를 과밀화하고, 이렇게 얻어진 세포를 체외에서 배양하고자 하였다. 6~8주령의 정상적인 정자형성과정이 일어나고 있는 성체 생쥐 (BDF1)의 정소를 분리하였고, 정소 내 존재하는 분화된 생식세포를 줄여주기 위하여 면역이 결핍된 누드마우스의 등쪽에 이식하였다. 이때 생착효율을 알아보기 위하여 실험군은 3개 (whole testis under dorsal skin, slice testis under dorsal skin and whole testis in the abdominal cavity)의 그룹으로 나누어 이식하였다. 이식 2~4주 후 이식한 정소 조직을 채취하여 일부는 기존의 방법 (정소 조직의 이식방법을 사용하지 않은 대조군)과 비교해서 조직이식을 시행 후 세정관내 존재하는 정원줄기세포의 비율을 조직화학적 방법으로 비교 분석하였다. 나머지 조직은 개개의 세포로 분리하여 정원줄기세포의 증식 및 유지에 필요한 성장인자 (GDNF, bFGF, LIF, EGF, IGF-1)를 첨가한 후 배양하였으며, 7~10일마다 계대배양하였다. 배양된 세포는 RT-PCR, AP staining, TUNEL staining, Immunocytochemistry 및 FACS analysis를 통하여 정원줄기세포 특징을 분석하였다. 이식 2주 후 3그룹 내 정원줄기세포가 포함되어 있는 비율은 각각 93% (13/14), 92% (12/13), 57% (4/7)로 나타났으며, 이식된 조직의 seminiferous tubules내에는 분화된 생식세포가 사라지거나 퇴화된 것을 확인하였다. TUNEL assays를 통하여 Whole과 Sliced testis 그룹에서는 7.3±3.3%과 8.3±3.9% 만이 세포사가 진행되는 세포를 관찰한대 반하여 Abdominal cavity에 이식한 군에서는 70.9±16.2%로 매우 높은 세포사율을 관찰하였다. 체외배양 기간 동안 정원줄기세포의 colonization 효율은 이식하지 않은 대조군에 비하여 높게 관찰하였다. 조직 이식 후 배양한 성체 유래 정원줄기세포는 위 성장인자가 포함된 배양액에서 2.5달 (8계대) 동안 성공적으로 유지 배양되었다. 배양된 세포는 정원줄기세포의 특징인 AP activity를 강하게 나타냈으며, 표지인자인 Thy-1와 GFRα-1 또한 강하게 발현되는 것을 FACS와 Immunocytochemistry를 통하여 확인하였다. 또한 RT-PCR를 통하여 정원줄기세포 표지유전자 마커인 integrin β1, mvh, ngn3 mRNA는 강하게 발현되는데 비하여 생식세포 분화유전자 마커인 piwil2, stra8, c-kit, TH2B and TP-1 mRNA는 발현되지 않거나 약하게 발현되었다. 조직이식을 통하여 성체 내 존재하는 극소수의 성체 정원줄기세포의 분리 및 배양이 가능함을 확인하였다. 이러한 생쥐 모델 시스템을 인간에게 적용할 경우 autologous한 조직이식을 통해 단순화된 방법으로 정원줄기세포 분리 및 배양이 가능할 것으로 사료된다.

Stem Cell Based Strategies for the Treatment of Degenerative Retinal Diseases

박정현,구승엽,조명수,이학섭,최영민,문신용,유형곤,Park, Jung-Hyun,Ku, Seung-Yup,Cho, Myung-Soo,Lee, Hak-Sup,Choi, Young-Min,Moon, Shin-Yong,Yu, Hyeong-Gon The Korean Society for Reproductive Medicine 2010 Clinical and Experimental Reproductive Medicine Vol.37 No.3

망막 질환에서의 줄기세포 치료는 이전까지 치료가 불가능하다고 여겨졌던 환자들에서 시력을 향상시킬 수 있는 가능성 때문에 주목 받고 있다. 본문에서는 망막 전구세포의 분화를 위해 사용되는 태아 줄기세포, 배아줄기세포 및 성체줄기세포 등 다양한 세포 종류와, 내인적, 외인적 인자 및 이식 방법에 대해 논의하였다. 망막색소상피세포뿐만 아니라 시각세포 전구체로 성공적으로 분화시킨 실험적 연구가 보고되고 있다. 줄기세포기반치료는 아직 한계가 있지만 망막 질환 환자에서 시력을 회복하기 위한 보다 근본적인 치료 방법으로 기대되고 있다. Stem-cell therapy has the potential to improve vision in patients with untreatable retinal disease. Various types of cell source including fetal, embryonic and adult stem cells, intrinsic and extrinsic factors for differentiation into retinal progenitors and transplantation mode were discussed in this review. Experimental approaches have successfully induced photoreceptor precursor cells and retinal pigment epithelium. Stem-cell-based therapy is a promising treatment to restore vision in patients with retinal disease, in spite of the challenges.

The convergence effect of medical industry through stem cell implant treatment

이태훈 중소기업융합학회 2018 융합정보논문지 Vol.8 No.2

본 연구는 이식된 줄기세포들이 혈관용 클립압박으로 유도된 척수경색 동물들에서 행동학적 결핍을 감소시키는 연구를 진행하였다. 흉수신경 9번과 10번에 척수 손상후 5일후에 배아줄기세포 이식을 통해서 배아줄기세포가 경색부위를 채워지게 되므로 이식후 손상부위의 조직학적 감소와 신경세포군의 조직학적 재생을 증명하는데 중점을 두었다. 본 연구를 통해 마우스 배아줄기세포의 이식이 중증 척수 손상후 행동학적 발달을 보여주는 명백한 결과들을 도출하였음을 보여주고 있다. 이러한 마우스 배아줄기세포는 신경학적 손상에 대한 치료로서 사용될 수 있는 처치법이다. 결론적으로, 줄기세포 적용은 손상조직을 재생시켜서 기능적, 행동적 향상에 기여할 수 있기에 다양한 줄기세포 치료법을 통해 임상적 적용을 위한 중요한 치료법이 될 수 있다. Our experiment studied that grafted stem cells reduced behavioral deficiency in rodent animal models of clip compressive surgery inducing spinal cord infarction. Our research proved the effect of embryonic stem cells to the spinal cord infarction caused by compressing T9-10 with an aneurysm clip, focusing the application of grafted stem cells for reduction of infarction and regeneration of spinal cord nervous injury. Therefore, our research suggests manifest results that implantation of mouse embryonic stem cell could show behavioral improvement after severe spinal cord damage. Therefore, mouse embryonic stem cell (mESC) could be useful application for the method in neurological injury. Conclusively, stem cell implant therapy may enhance the effectiveness of stem cell implant for central nervous system injury.

증례 : 류마티스; 조혈모세포 이식 후 발생한 만성 이식편대숙주반응연관 피부근염 1예

김영 ( Young Kim ),강성욱 ( Seong Wook Kang ),조덕연 ( Deog Yeon Jo ),박찬걸 ( Chan Keol Park ),송규상 ( Kyu Sang Song ),김진만 ( Jin Man Kim ),김진현 ( Jin Hyun Kim ) 대한내과학회 2014 대한내과학회지 Vol.86 No.4

피부근염은 특징적인 근생검 결과와 함께 피부증상과 근위부 근력의 대칭적 약화 및 특징적 근전도 소견 및 CK의상승 등을 특징으로 하는 질환이다. 드물게 조혈모세포 이식후에 발병하는 경우도 보고되었다. 저자들은 동종 조혈모세포 이식 후 만성 이식편대숙주병이 있는 환자에서 발생한피부근염의 증례를 경험하여 보고하는 바이다. Dermatomyositis (DM) is an autoimmune disease characterized by subacute-onset proximal symmetric muscle weakness, skin abnormalities, and muscle inflammation. Descriptions of DM as a complication of chronic graft-versus-host disease (cGVHD) are very rare. We report a 50-year-old woman who developed DM associated with cGVHD after allogeneic stem cell transplantation. (Korean J Med 2014;86:523-527)

전뇌 허혈성 뇌종중 (Global Ischemia) 동물 모델 Mongolian Gerbil에 대한 인간 배아줄기세포 이식효과

김광수,심인섭,김은영,정길생,이원돈,박세필,임진호 한국발생생물학회 2004 한국발생생물학회 학술발표대회 Vol.18 No.-

특집/이종장기이식 및 줄기세포를 이용한 이식 연구의 현재와 미래

박정규,김정식,김용희 대한의사협회 2008 대한의사협회지 Vol.51 No.8

The severe shortage of human organ donors is one of the biggest problems with organ transplantation. The solution for this problem would be development of artificial organs or mechanical devices, stem cell derived organs, and xenogeneic organs. Artificial organs may provide a short term life or functional support, but they cannot be considered as a life-long curative therapeutic modality in the near future. Although considerable efforts have been invested in the production of lab-grown organs using stem cells, clinical application of these organs will demand many years of research and investment. Currently, stem cells are clinically applied in cell replacement therapy. Therefore, xenotransplantation would be the most imminent solution for the organ shortage. Recent advances in our understanding of the mechanisms of xenograft rejection, zoonotic infections including PERV (porcine endogenous retrovirus), and production of α-1,3- galactosyltransferase-deficient pigs, put xenotransplantation closer to the clinical reality. At this stage, pancreatic islet xenotransplantation would be the first target for clinical application, the efficacy of which has been proven in non-human primate study and is waiting for the development of relatively non-toxic or clinically applicable immunosuppressive or tolerance-inducing regimens.

지방줄기세포의 특성과 임상적 응용

이종원 대한의사협회 2012 대한의사협회지 Vol.55 No.8

Adipose tissue is an ideal tissue to use as an autologous substitute with which to approach tissue deficiency. Clinically, the use of fat grafts and adipose-derived stem cells has dramatically increased worldwide for reconstructive and aesthetic purposes. Human adipose tissue contains a population of pluripotent stem cells capable of differentiating along multiple mesenchymal cell lineages. Adipose tissue is an abundant, expendable, and easily obtained tissue that may prove to be an ideal source of autologous stem cells for regenerating tissues. The recent identification and characterization of multilineage cells from human adipose tissue has been met with a great deal of excitement by the field of tissue engineering. The authors’ laboratory has characterized a population of cells obtained from human adipose tissue that have the capacity to differentiate into osteoblasts, chondrocytes, adipocytes, and neuron-like cells in vitro . This article summarizes the basic study of the adipose tissue as a multipotential stem cell source of tissue engineering techniques that are currently being developed to solve common aesthetic problems.

성장인자 약물전달, 줄기세포 이식, 사이토카인의 복합치료술의 시너지 효과

전오주,김동익,최동호,김미정,이성희,정지형,강선웅,임희원,방석호,최차용,김병수 한국고분자학회 2004 한국고분자학회 학술대회 연구논문 초록집 Vol.29 No.2

제대혈 관리 및 연구에 관한 법률의 검토

이정현(Lee-Jeong Hyun) 충북대학교 법학연구소 2010 과학기술과 법 Vol.1 No.1

Umbilical cord blood is blood that is separated from the umbilical cord and placenta connected to a mother's body when the new born is detached from the mother‘s body at childbirth. Umbilical cord blood contains hematopoietic progenitor cells and stem cells. In the past, umbilical cord blood was physiologically inevitably separated from a human body and discarded with the umbilical cord and placenta and it was not a matter of concern. However, as biomedical technologies have been developed, it has become possible to freeze and keep umbilical cord blood and then defrost it to use it for patients' treatment. In Korea, since Catholic Hematopoietic Stem Cell Bank was instituted in 1996, umbilical cord blood banks have been established and operated mainly by university-affiliated hospitals including Samsung Medical Center in 1997, and Severance Hospital in 1998, and these days many organizations are also operating umbilical cord blood banks as a private corporation. As such banks were not supported by systems, the Ministry of Health and Welfare set umbilical cord blood bank practice standards in August of 2005. The standards aimed at ensuring an adequate level of quality and safety of human umbilical cord blood and contributing to the improvement of national health through standards for the management of human umbilical cord blood. Nonetheless, the standards were not legally enforceable, and thus it was required to secure a proper level of safety of human umbilical cord blood and to introduce laws regarding the management of umbilical cord blood including the collection, examination, safekeeping and supply of umbilical cord blood. The Umbilical Cord Blood Management and Research Act was established on March 17, 2010 and the law will become effective from July 1, 2011. On the below, the enactment process and main details of the Umbilical Cord Blood Management and Research Act will be addressed and the problems underlying in the law examined.

Clinical Application of Mesenchymal Stem Cells in a Dog with Intervertebral Disc Disease

김영기,이승용,박세진,이스캇,김진현,이희천,장홍희,이효종,연성찬 한국임상수의학회 2011 한국임상수의학회지 Vol.28 No.1

A 5-year old, intact male, Cocker spaniel dog was referred with paraplegia and loss of deep pain perception. Physical, neurological examinations, radiography, and computed tomography were evaluated. Based on the clinical examinations, the dog was diagnosed with severe disc herniation (L2 to L3 intervertebral disc space). On the next day of presentation (6 days after loss of deep pain perception), hemilaminectomy was performed. After decompression of spinal cord and removal of herniated disc materials, 1 × 106 canine allogenic adipose tissue-derived mesenchymal stem cells (MSCs) diluted by 50 μl saline were directly applied to the injured site of the spinal cord. Ten weeks of follow-up after surgery, full recovery of deep pain perception and motor function were evaluated in both hind limbs. Based on the result, we suggest that the transplantation of allogenic adipose tissue-derived MSCs to dogs with spinal cord injuries could be a considerable method to expect better clinical outcomes in veterinary practice.