• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제4권2호
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• pp.161-173
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• 2000

컴퓨터 세포동결기를 이용하여 생쥐 배아를 동결할 때 액체질소 (L$N_2$)의 분사속도가 해빙 후 배아의 미세구조, 기능 및 발달에 미치는 영향을 알아보고자 하였다. 이를 위해 배아는 동결을 하지 않은 대조군 (control) 및 동결군에서 L$N_2$의 분사속도에 따라 고속분사군 (120 infusion/min group 1), 저속분사군 (50 infusion/min; group 2)으로 나누었다. ICR 계열의 생쥐의 2 세포기 배아를 사용하였으며, 동결 및 해빙은 저속동결-급속해빙 방법을 사용하였다. 각 군에 따라 해빙 후 배아의 생존율과 세포질이 양호하고 분절화가 없는 2세포기 배아를 대상으로 포배 발달율 및 할구수를 측정하였다. 공초점 현미경을 이용하여 배아 내에서의 $H_2O$$_2$, 활성 미토콘드리아의 분포, 막전위차 및 actin filament를 측정하였으며, TUNEL 방법을 이용하여 DNA 분절화를 확인하였다. 동결-해빙 후 건강한 2 세포기 배아의 회수율은 group 1 (50.7%)에 비해 group 2 (34.6%)에서 현저히 감소했다 (p<0.05). 포배기 배아의 발생율 (86.7%, 76.7% vs. 44.0%)과 할구수 (79.5$\pm$12.9, 71.6$\pm$8.0 vs. 62.5$\pm$4.7)는 대조군 혹은 group 1에 비해 group 2에서 유의한 차이를 보였다 (p<0.05). H$_2$0$_2$의 상대적 강도는 group 2에서 유의하게 증가하였다 (15.3$\pm$3.0, 16.6$\pm$1.6 vs. 23.4$\pm$1.8, p<0.05). 활성 미토콘드리아의 분포는 정상적인 배아에서는 균등하게 분포하는 반면 배발달이 정지된 배아에서는 원형질막 주위에 몰리고 응집된 양상을 보였다. 그러나 대조군, group 1, group 2에서는 모두 균등하게 분포하여 각 군간에 차이가 없었다. 미토콘드리아의 JC-1 염색 결과는 대조군과 group 1의 경우 590 nm의 파장으로 발산되는 미토콘드리아가 group 2에 비하여 유의하게 증가하였다 (17.2$\pm$3.8, 17.4$\pm$1.3 vs. 13.2$\pm$2.0, p<0.05). 2세포기 배아내 미세섬유 (actin filament)는 대조군 및 group 1의 경우 균일하게 분포하는 반면, group 2에서는 부분적인 결손과 응집현상이 관찰되었다. DNA 분절율 (30.8%, 36.0% vs. 65.6%; p<0.05)은 group 2에서 유의하게 증가하였다. 동결시 액체질소의 분사속도는 해빙 후 배아 발달에 매우 중요한 요인으로 작용하며, L$N_2$의 분사속도의 증가는 동결과 정에서 하강 온도의 미세한 변화를 감소시켜 세포내 골격구조와 미토콘드리아의 상해를 감소시켜 $H_2O$$_2$의 발생과 DNA 분절화를 감소시켜 배아 발생을 호전시키는 것으로 사료된다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제11권2호
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• pp.59-66
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• 2007

배아줄기세포를 이용한 치료법 개발을 위해서는 배아줄기세포의 자가재생산 및 분화과정을 조절하는 분자적 기전을 이해하는 것이 매우 중요하다. 지질합성경로(Mevalonate pathway)에 작용하는 HMG-CoA 환원효소(Hydroxymethylglutaryl-coenzyme A reductase)의 억제제인 스타틴은 콜레스테롤 저하제로 잘 알려져 있으며, 콜레스테롤 이외에 단백질 isoprenylation의 기질로 작용하는 아이소프레노이드(Isoprenoids)(Farnesyl pyrophosphate(FPP), Geranylgeranyl pyrophosphate(GGPP))의 생성을 억제하는 효능을 가지고 있다. 스타틴에 의해 매개되는 표적단백질의 isoprenylation 억제는 다양한 세포내 신호전달과정에 영향을 미치게 되며, 결과적으로 세포기능을 조절하는데 핵심적인 역할을 하게 된다. 스타틴이 첨가된 배양배지에서 배양된 배아줄기세포는 자가재생산능이 억제되고 분화가 촉진되는데, 특히 지방/골세포 직계열로의 분화가 촉진된다. 배아줄기세포에서의 스타틴의 효과 및 작용기전에 대한 이해가 아직은 미비한 수준이나, 최근 우리 연구팀에서는 스타틴이 콜레스테롤 작용과는 무관하게 RhoA G-단백질의 세포내 분포 및 활성을 억제함으로써 배아 줄기세포의 자가재생산능을 억제하고 있음을 규명하였다. 스타틴 다면효과와 그 작용에 대한 이해는 배아줄기세포의 미분화 및 분화상태를 조절하는데 관여하는 분자적 조절기전을 이해하는데 중요한 모델이 될 수 있을 것으로 추정된다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제9권2호
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• pp.105-114
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• 2005

배아 줄기세포는 세포 치료 목적을 위한 재료로써 매우 큰 잠재력을 가지고 있으며, 이러한 잠재력의 실현을 위해서 세포의 운명에 결정적인 역할을 하는 요소들을 확인하고 특정 세포의 대량 생산을 위한 방법을 개발하여야 한다. 조혈과정은 폭넓게 연구되어 왔으며, 배아 줄기세포로부터 조혈세포의 분화는 lineage commitment에 관한 연구에 좋은 모델이 된다. 본 연구에서는, 두 종류의 마우스 배아 줄기세포주 TC-1과 B6-1를 이용하여 그 특성과 조혈세포 분화능을 비교하여 보았다. 두 세포주는 작은 차이는 있으나 줄기세포로서의 특성을 공통적으로 가지고 있었다. 그러나 methylcellulose 배양 system을 사용하여 embryonic body 형성능을 확인한 결과 TC-1이 B6-1에 비해 월등함을 확인하였다. 조혈세포 분화의 추적을 위해 blast colony의 형성, progenitor assay, RT-PCR을 통한 조혈세포 분화 관련 marker의 발현 분석을 수행한 결과, TC-1은 정상적으로 조혈세포를 생성해 내지만, B6-1은 제대로 분화되지 못함을 확인할 수 있었다. 이러한 결과들은 in vitro에서 배아 줄기세포로부터 조혈세포로 분화를 유도할 때, 보다 적합한 세포주의 탐색이 요구됨을 제시하며 이는 향후 인간 배아 줄기세포주에서도 마찬가지로 적용될 수 있음을 암시한다고 사료된다.

• 과학기술학연구
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• 제5권1호
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• pp.125-148
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• 2005

본 논문은 황우석 교수의 2005년 5월 배아줄기세포 연구성과 발표에 대한 인터넷상의 공론이 어떻게 이루어졌는지를 통해 일반 공중의 배아복제에 대한 이해를 연구한다. 인터넷 공론에 대한 분석은 일반화의 어려움은 있지만 질적 연구의 장점이 있다는 점을 분명히 하면서 사례연구를 하였다. 5월 20일 주요 신문은 연구성과의 세계적인 의의와 더불어 난치병 치료를 위한 연구로 자리매김을 만들었으며 윤리문제를 부각하는 데서 약간의 차이를 보였다. 그런 영향으로 인터넷상에서는 훨씬 더 분명한 형태로 환호하는 분위기를 보였다. 네이버 게시판은 연구성과에 대한 열광과 더불어 윤리문제제기를 비판하는 경향을 띠었고 연구의 정당성을 묻는 민주노동당에 대해서는 보다 애국주의적 국가주의적 근거에서, 가톨릭의 반대성명에 대해서는 배아는 생명이 아니며 낙태 등이 일상화된 현실적 근거에서 비판되었다.

• 과학과기술
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• 제35권4호통권395호
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• pp.20-21
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• 2002

포천중문의대 차병원 세포유전자연구소의 연구팀은 국내 처음으로 쥐의 배아 줄기세포를 살아있는 쥐의 뇌에 이식하여 손상된 뇌신경의 기능을 회복시킬 수 있는 뇌세포를 만드는데 성공했다. 이 연구팀은 쥐실험과 같은 연구과정을 사람에게 적용하는 실험을 하기 위해 오는 5월 '줄기세포치료이식센터'를 완공할 계획이다.

• Clinical and Experimental Reproductive Medicine
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• 제33권3호
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• pp.171-178
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• 2006

목 적: 인간 배아줄기세포는 재생 의학이나 조직공학에 있어서 큰 잠재적인 능력을 가지고 있는 것으로 알려져 있다. 이들은 다양한 growth factors 처리나 유전자 발현을 변화시켜 특정 세포로 유도 분화 및 분리가 가능하지만 그 효율성은 아직까지 낮은 상태이다. 본 연구에서는 인간 배아줄기세포로부터 비특이적으로 분화된 세포들을 특정 세포 표면 항체를 이용한 magnetic cell sorting (MACS) 방법으로 분리, 배양하여 그들의 특성을 살펴보았다. 연구방법: 미분화 배아줄기세포주(Miz-hESC4)를 물리적인 방법으로 계대 배양하였으며, 부유 배양법으로 배아체 형성을 유도하였다. 배아체의 자발적인 분화를 위해 DMEM에 10% FBS를 첨가하여 2주 동안 배양하였다. 이렇게 분화된 세포들을 CD34, human epithelial antigen (HEA), human fibroblast (HFB)에 대한 항체를 이용한 MACS system으로 각각의 항체에 대한 양성 또는 음성 세포를 분리하였다. 이러한 MACS 분리 세포를 4주 동안 배양하면서 형태적인 변화를 관찰하고 특이 유전자의 발현 양상을 분석하였다. 결 과: 분리 배양한 CD34 양성 세포들은 배양 초기에는 둥근 형태를 나타내다가 배양 후기에는 작은 다각형의 형태로 관찰되었으며, HEA 양성 세포들은 큰 다각형의 형태를 나타내었고, HFB 양성 세포들은 전형적인 방추체 형태로 관찰되었다. 특이 유전자에 대한 RT-PCR 결과에서, CD34 양성 세포들과 HFB양성 세포들에서는 내배엽과 중배엽 관련 유전자의 발현하는 것을 확인할 수 있었고, HEA 양성 세포들에서는 외배엽 관련 유전자인 NESTIN과 NF68KD의 발현을 관찰할 수 있었다. 배양기간이 경과함에 따라 CD34 양성 세포의 특이 유전자 발현 양상이 변화되었다. 결 론: 이상의 결과는 비특이적으로 분화된 인간 배아줄기세포로부터 특이 세포를 MACS 방법을 이용하여 성공적으로 분리할 수 있음을 보여주었다. 따라서, MACS 방법과 특이 세포에 대한 항체는 인간 배아줄기세포의 유도 분화와 특이 세포의 분리에 매우 유용할 것으로 생각된다.

• 과학기술학연구
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• 제8권1호
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• pp.55-95
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• 2008

본 연구는 2000년부터 2002까지 진행된 세포응용연구사업단 설립과정을 토대로 배아줄기세포 연구를 둘러싼 기대역학구조를 분석하고자 시도되었다. 기대역학은 기대구성-재원확보-연구의무이행-기대구성의 과정이 반복적으로 나타나면서 구조화된다. 일반적으로 연구자들은 해당 연구결과에 대해 매우 신중하고 중립적인 태도를 보인다. 하지만 일부 관련 연구자들의 경우 과도한 전망을 제시하며 기대구성에 적극적인 모습을 보이는데 이는 재원확보와 윤리적 논쟁방어를 위한 역학창출이라는 전략적 관점에서 이해될 수 있다. 거대규모의 재원과 인력이 소요되는 생명공학연구개발의 경우 기대역학창출은 연구개발의 성패에 결정적인 요인으로 작용하기 때문에 이러한 전략구사는 더욱 중요한 의미를 갖게 된다. (배아)줄기세포를 둘러싼 연결망을 '기대역학'이라는 개념틀을 이용해 분석하게 되면 국내 (배아)줄기세포 연구자의 정체성이 좀 더 분명하게 드러나게 되고 정책담당자나 대중의 의사결정과정에 도움이 될 만한 의미 있는 결론에 도달할 수 있다.

• 한국수정란이식학회:학술대회논문집
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• 한국수정란이식학회 2002년도 국제심포지엄
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• pp.106-106
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• 2002

미토콘드리아는 세포내의 에너지대사에서 중요한 역할을 수행하는 세포내 소기관이며, 자체의 유전물질이 모계를 통해 유전되는 특징을 가지고 있다. 포유류 초기 배아의 발생과정에서 미토콘드리아의 역할과 기능에 대한 연구는 미진한 상태이다. 본 연구에서는 생쥐 초기 배아의 발생과정에서 관찰할 수 있는 미토콘드리아 미세구조의 변화 양상을 살펴보고, 이와 초기 배아의 발생 능력과의 관련성을 밝혀보고자 하였다. 과배란 유도된 ICR 생쥐로부터 배란된 난자와 2-세포기 배아를 수획하여 76 배양액으로 포배기까지 체외배양하면서, 각각의 발생단계에 따라 시료를 수획하였다. 미토콘드리아 미세구조의 변화는 일반적인 투과전자현미경방법(TEM)을 이용하여 관찰하였다. 미토콘드리아의 미세구조는 배란 난자에서 4-세포기 배아까지는 구형이고 크리스타가 발달하지 않은 원시형태였지만, 포배기로 발달함에 따라 크리스타가 발달된 막대형의 전형적인 미토콘드리아로 분화됨이 관찰되었다. 체외배양 중에 발생이 지연되거나 정지된 배아에서 관찰한 미토콘드리아의 미세구조는 공포화 (vacuolization), 크리스타 발달 지연, 손상된 미토콘드리아의 세포막 등과 같은 비정상적인 변형을 관찰할 수 있었다. 또한, 극체에 존재하는 미토콘드리아의 미세구조는 정상적인 핵내의 유전자와의 상호작용이 없어 미분화 상태로 포배기까지 유지되는 것을 관찰하였다. 이상의 결과를 통해 미토콘드리아의 정상적인 분화 과정이 초기 배아의 발생능력과 관련되어 있음을 알 수 있었으며, 포유류 초기 배아의 체외배양시스템을 개선하는데 미토콘드리아 미세구조의 관찰과 변화에 대한 고려가 있어야 될 것으로 생각된다. buffer A 용액으로 세척하여 유리 petri dish의 바닥에 부착된 macrophage만을 cell scraper로 분리하였다. 분리한 macrophage는 0.5-1 $\times$ $10^{6}$ cells/$m\ell$가 되게 조정하여, IL-I 을 0.001, 0.01, 0.1 또한 1 ng/$m\ell$를 첨가하여 농도에 따른 효과를 조사하였고, 각각 24, 48, 72, 96 또한 120시간을 배양하여 시간에 의한 효과도 실시하였다. 각 배치구에서 얻어진 배양액은 TGF-$\beta$를 조사하기 전까지 -2$0^{\circ}C$에 동결 보존하였다. TGF-$\beta$의 측정은 TGF-$\beta$ kit(promega, USA)를 이용하여 실시하였으며, 통계학적 분석은 Anova test를 Statview program을 이용하여 분석하였다. 시험의 결과 대조구에 비해 IL-I 첨가구는 2-3배의 TGF-$\beta$생산을 보였으며, 배양시간에 따른 생산은 시간이 지남에 따라 약간 상승하는 경향을 보였으나, 유의적인 차이를 보이지는 않았다. 또한 IL-I의 농도에 따른 생산의 변화는 IL-I의 농도에 따라 약간의 차이를 보였고 유의적인 차이는 인정되지 않았다. 임신 및 비임신의 경우 임신우의 비장 macrophage가 비임신보다는 약간 상승하는 거스로 나타났다. 이상의 결과로 볼 때 IL-I $\alpha$ 는$\bet

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제30권1호
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• pp.47-52
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• 2006

본 연구는 단위발생유래 생쥐 배아줄기세포(P-mES)지가 체외수정유래 생쥐 배아줄기세포 (mES)와 마찬가지로 기능성 심근세포로 체외 분화되는지를 조사하였다. 각 세포주 P-mES04와 MES03를 4일간 부유 배양하여 배아체 (EB)를 형성한 다음 4일간 DMSO를 추가적으로 처리한 뒤 젤라틴이 코팅된 배양접시에 부착시켰다(4-/4+). P-mES04와 mES03으로부터 수축성 심근세포 생성 여부를 30일간 관찰한 결과, 각각 13일(69.83%)과 22일 (61.3%)에 누적 형성율이 가장 높았다. 면역 세포화학염색 결과, 수축성을 나타내는 P-mES04 세포는 수축성 mES03 세포에서와 같이 근육 특이적인 anti-sarcomeric a-actinin 항체와 심근 특이적인 anti-cardiac troponin I 항체에 염색되는 것을 확인하였다. 또한 RT-PCR 결과, 수축성을 나타내는 P-mES04 세포는 심근특이적인 L-type calcium channel, a1C, cardiac myosin heavy chain a, cardiac muscle heavy polypeptide $7{\beta}$, GATA binding protein 4와 atrial natriuretic factor는 발현하나, 골격근 특이적인 L-type calcium channel, a1S는 발현하지 않아 웅성 성체의 심장세포와 유사한 양상을 보였다. 본 연구의 결과는 단위발생 유래 생쥐 배아 줄기세포를 배아줄기세포의 연구의 대체제로 이용할 수 있음을 보여준다.

• 한국정보통신학회:학술대회논문집
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• 한국정보통신학회 2013년도 추계학술대회
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• pp.943-945
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• 2013

슈반세포의 수초화에 대한 연구는 일차 슈반세포의 분리와 배양의 성공에 의해 가능해지고 있다. 본 연구에서는 슈반세포의 근원으로서 마우스 배아의 척수신경절이 사용되었다. 이 방법에는 세 가지 단계가 있다. 첫 단계는 배아의 척수신경절의 파쇄이고 두 번째 단계는 섬유아세포로부터 슈반세포-뉴런 연합체의 기계적인 분리에 의한 슈반세포의 전구세포의 확장이며 세 번째 단계는 뉴런으로 부터 슈반세포의 분리와 분리된 슈반세포의 확장이다. 우리는 본 과정을 통해 짧은 시간이내에 슈반세포-뉴런 연합체와 슈반세포를 고순도로 분리하였다.