• Development and Reproduction
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• v.14 no.2
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• pp.43-50
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• 2010

Recently induced pluripotent stem (iPS) cells are derived from somatic cells by ectopic expression of several transcription factors (reprogramming factors) using technology of somatic cell reprogramming. iPS cells are able to selfrenew and differentiate into all type of cells in the body similarly to embryonic stem cells. Because iPS cells have advantages that can avoid immune rejection after transplantation and ethical issues unlike embryonic stem cells, research on iPS has made significant progress since the first report by Yamanaka in 2006. Nevertheless of many advantages of iPS, safer methods to introduce reprogramming factors into somatic cells must be developed due to safety concerns regarding viral vectors, and safer reprogramming factors to substitute the oncogenes should be evaluated for clinical application of iPS. Here we discuss the recent progress in reprogramming factors in embryonic stem cells, oocytes, and embryos, and discuss further research for finding new, more reliable and safer reprogramming factors.

• Journal of Science and Technology Studies
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• v.12 no.1
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• pp.185-207
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• 2012

Since the Hwang scandal, the South Korean state has expressed often-conflicting interests of encouraging stem cell research and the IVF industry to save the country and introducing the ethical regulation in conformity with "Global Standard." As the tightening ethical regulation of stem cell research has enervated the field of human Embryonic stem cell(hESC) research, somatic stem cells (re-)emerged as an alternative savior that could rescue the future of research communities, bio-industry, practicing doctors, patients and the nation itself from the crisis. The recent literature on Korean biotechnology, however, mainly focus on hESC and relatively little attention has been given to the rapidly growing field of research on somatic stem cells like hematopoietic stem cells(HSCs) or Adipose derived stem cells(ASCs). While the hESC therapy is often regarded as experimental and ethically controversial, the HSCs or Mesenchymal stem cell(MSC) therapies have already made their ways into people's everyday life through market without much public discussion. Many ordinary people in South Korea are familiar with the story of patients who survived leukemia with the HSCs treatment; the number of doctors who are actively marketing the ASCs therapies is on the rapid increase; the concept of cosmetic products made from ASCs is gaining popularity among consumers. In this context, this article argues that the current ethical debates solely focusing on hESC or on the state policy and research regulation are too limiting to fully illuminate the politics of stem cell technologies in South Korea.

• The Journal of the Korean life insurance medical association
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• v.25
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• pp.49-62
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• 2006

생명공학의 시대로 일컬어 지고 있는 오늘날, 재생의학 분야에서는 난치성 질환 치료를 목적으로 활발한 연구가 진행되고 있다. 특히, 줄기세포를 이용한 세포 대체치료 관련 연구는 최근 국내 황우석 박사의 체세포 핵이식 배아세포주 확립에 이르기 까지 괄목할 만한 발전을 보여 주고 있다. 이와 관련해 생명보험산업에 적잖은 파장이 예상되며, 생명보험사 내부적으로 기존에 판매된 상품의 사차손 관리와 함께 급속도로 발전하는 줄기세포 연구에 직접적으로 대응하는 상품개발, 언더라이팅, 지급 심사 등 보험사 내외에서의 전방위적인 변화가 필요하다는 문제 제기가 있다. 줄기세포란 조직 분화 과정에서 볼 수 있는 세포이며 근육 뼈 뇌 피부 등 신체의 어떤 기관으로도 전환할 수 있는 만능세포로서, 간 폐 심장 등 구체적 장기를 형성하기 이전에 분화를 멈출 배아 단계의 세포를 말한다. 한편, 성체줄기세포는 조직이나 기관의 분화된 세포들 사이에서 발견되는 미분화 세포로써, 자기 스스로 증식할 수 있으며, 조직이나 기관의 특수한 기능을 가지고 있는 세포로 분화할 수 있는 능력을 가진 신체줄기세포를 말한다. 배아줄기세포와 생체줄기세포를 통한 장기이식 등 난치병 정복은 윤리적, 사회적으로 많은 논란이 예상되며, 기술적으로도 해결해야 할 문제점들이 산적해 있기 때문에 아직은 요원한 것이 사실이다. 현재 유럽 대부분의 나라와 미국에서는 인간 배아의 복제가 금지되어 있으며, 일본 정부는 연구용 배아 복제를 제한적으로 허용하고 있다. 하지만, 우리 나라의 경우 2005년 1월에 '생명윤리 및 안전에 관한 법'이 발효되었지만 정부는 관련 부작용에 대한 깊은 고찰 없이 전폭적인 지원들 약속하고 있는 실정이다. 줄기세포 연구의 발달로 인해 인류가 난치병 치료의 첫 장을 열었다고 하더라도 그 영향이 당장 보험사에 미친다고 할 수는 없다. 왜냐하면 앞으로 이러한 신기술이 실제 의료행위에 적용되기 위해서는 여러 단계의 안정화 작업과 임상시험이 필요한데 이러한 작업이 기술적으로 어렵고 그 시간도 만만치 않게 걸리기 때문이다. 또한, 보험사의 보장은 크게 사망/수술/입원/암/기타보장으로 구별할 수 있는데, 줄기세포 연구의 발달과 관련이 있는 보장이 제한되어 있어 보험사에 미치는 영향이 당장 우려할 만한 수준이라 할 수 없다. 하지만 만약 치료용 줄기세포 배양으로 인한 장기 기관의 이식이나 손상세포의 대체 등과 같은 의학신기술의 예상 외로 급격하게 발전한다면 보험사의 Risk 관리에 상당한 저해요인으로 작용할 것으로 판단된다. 특히 진단 입원 수술로 대표되는 생존보장에 대한 사차 Risk 및 사차손의 급증이나 역선택 증가는 보험사의 경영수지 악화를 유발하여 보험산업 전반에 위험으로 작용할 수도 있다. 따라서, 장기적인 안목으로 업계 공동의 대응이 필요하고, 각 사에서도 상품개발, 언더라이팅, 지급심사 간의 긴밀한 협조가 요구된다. 생명보험산업의 Risk 관리는 기존의 시장환경에 영향을 받는 비차, 이차중심에서 보험회사가 어느 정도 관리를 통해 적정규모를 유지할 수 있는 사차로 그 중심축이 이동하고 있다. 보험산업이 계속 활력을 갖고 성장하기 위해서는 체계적인 Risk나 관리가 핵심일 것이며, 보험사의 사차 Risk의 중요성이 더욱 커져 가고 있는 현실에서 거시적으로 의학신기술 발달 등 위험요인에 대해 미리 분석하고 이에 대한 대비책 마련이 필요할 것으로 판단된다.

• Proceedings of the Korean Society of Developmental Biology Conference
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• 2004.07a
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• pp.31-31
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• 2004

• Proceedings of the Korean Society of Developmental Biology Conference
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• 1998.07a
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• pp.25-26
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• 1998

흰쥐의 배아발생 동안에 CGE가 존속하는지 여부와 이러한 물질에 의한 투명대와 배아표면의 미세구조 변화를 조사한 결과는 다음과 같다. 배아표면은 미수정란과는 다르게 배아표면의 미세 융모가 단축된 특징을 보였고, 8-세포기 배아에서 뚜렷하게 볼 수 있는 구조물에 의해 덮혀있다. 투명대의 구조역시 성숙난자에 존재하는 구조와는 다른 특징을 나타났고, 특히 투명대의 섬유성 미세공 구조가 거칠고 수적인 감소가 나타났다. 위란강에 피질반응에 의한 피질과립막이 형성되어 배아발생 동안에 존속하였으나 배아발생 동안에 수정란 보다는 엷고 국소적인 분포양상을 나타내었다. 본 결과를 종합해 볼때 흰쥐 초기배아발생 동안에 피질과립막이 존속하였고, 수정시 투명대경화 뿐만 아니라 피질반응에 의해 투명대의 미세구조와 배아표면의 구조도 변화됨을 알 수 있다.

• Korean Journal of Animal Reproduction
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• v.21 no.2
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• pp.157-165
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• 1997

포유류 배반포배의 epiblast는 내세포괴에 포함되어 있으며, 이 epiblast cells이 배 및 태아의 생식세포와 일반 체세포로 분화된다 (Beddington, 1986; Lawson 등, 1991). 그런데 조기에 발달된 부화배반포기 배가 지연발생된 부화배반포기 배보다도 많은 epiblast cells을 가지고 있다고 한다(Talbot 등, 1995). 그래서 본 연구에서는 체외수정 유래의 배반포배의 발육속도에 따른 내세포괴/영양배엽세포의 비율 및 배아간세포 확립 효율을 비교하여 발달일령 간에 차이가 있는지를 규명하고자 하였다. 공시한 소의 난포란을 TCM-199에 0.5$\mu\textrm{g}$/ml FSH, 5$\mu\textrm{g}$/ml LH, 10% FBS, 100 units/ml penicilin, 및 100$\mu\textrm{g}$/ml streptomycin을 첨가하여 39$^{\circ}C$, 5% CO2 조건하에서 24시간 동안 체외성숙한 후, 5$\mu\textrm{g}$/ml heparin으로 수정능이 획득된 1$\times$106 sperm/ml의 정자로 체외수정을 유도하였다. 체외수정 후 18~20시간에 과립막세포를 vortexing으로 제거하여 얻은 모든 체외수정란을 3mg/ml BSA, 20${\mu}\ell$/ml NEM amino acids, 40${\mu}\ell$/ml BME amino acids, 10mM glycine 및 1mM alanine이 함유된 CR1aa 배양액에서 BRL 단층세포와 공배양을 실시하였다. 수정후 7, 8 및 9일재 (체외수정일 : 0일)에 확장배반포기까지 발달한 수정란을 이중염색 및 배아간세포의 확립 실험에 공시하였다. 체외수정후 24시간에 분할된 총 1,145개의 수정란이 7, 8 및 9일째에 후기 배반포기까지 각각 222(15.6%), 103(7.2%) 및 52(3.6%)로 발달하여 총 377개 (26.4%)가 발달하였다. 내세포괴/영양배엽세포의 비율은 7일 및 8일째 배반포배에서 각각 47.2$\pm$11.9/95.1$\pm$24.4개 (33/67%) 및 40.3$\pm$12.4/83.3$\pm$26.9개 (33/67%)로서 9일째 배반포배의 19.3$\pm$8.1/62.3$\pm$23.1개 (24/76%) 보다 유의적(P<0.05)으로 높았다. ES-like cells을 확립하기 위하여 후기배반포기 배를 mouse embryonic fibroblast 단층 공배양기에 옮긴 후 5일에 내세포괴의 부착 여부를 판정하고, 10일에 배아간세포의 확립 여부를 판정하였다. 그 결과 7, 8 및 9일째의 배반포기배의 각각 47.7% (82/172), 30.9%(22/71) 및 15.6%(5/32)에서 배아간세포가 확립되었다. 이상의 결과에서 배반포기까지의 발육이 빠른 수정란에서 영양배엽에 대한 내세포괴세포의 비율이 높았고 배아간세포의 확립율도 높다는 사실을 입증할 수 있었으며, 이와 같은 결과에서 체외수정란 유래 배반포배의 질을 결정할 수 있을 것으로 생각된다.

• Journal of Life Science
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• v.19 no.5
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• pp.587-592
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• 2009

A dramatic morphological change of embryos occurs at peri-implantation. Maternal and embryonic cross-talk during this period, initiated by signals from embryo(s), provides signals for maternal recognition of pregnancy and establishing and maintaining the pregnancy. However, the cellular, biochemical and genetic processes that direct embryo remodeling in mammalian species are not well studied or understood. In order to identify potential genes responsible for morphological change and cross-talk between embryo and uterus, an initial EST analysis was performed. A catalog of expressed genes (Transcriptome) from the d12 peri-implanting porcine embryos was constructed. Six clones were chosen from the initial ESTs for elucidation of their expression patterns during embryogenesis in early pregnancy. A number of these genes demonstrated unique expression profiles in a tissue, cell-type, and temporal fashion, indicating dynamic regulation of embryonic and endometrial gene expressions at different stages of pregnancy. Cross-talk between the embryo and endometrium of the pregnant uterus has provided a suitable micro-environment for the embryo's rapid and dramatic morphological changing process at the peri-implantation stage.

• 대한생식의학회:학술대회논문집
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• 2004.11a
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• pp.37-37
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• 2004

• The Korean Journal of Zoology
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• v.32 no.2
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• pp.153-162
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• 1989

Expedments were perfonned to examine the role of cAMP-dependent protein kinase (PK-A) and diacylglycerol-dependent protein kinase (PK-C) during the meiodc resumption and the first mitotic cell cycle of mouse embryogenesis. Mejoric GV oocytes and one-cell embryos derived from in vitro fertilization were cultured in vitro, and morphological changes in response to activators of PK-A and PK-C were examined. Treatments with a membrane-permeable cAMP analog, dbcAMP (0.1 mg/mi), phosphodiesterase inhibitor, IBMX (0.1 mM), biologically active phorbol ester, WA (10 nglmi), or a synthetic diacylglycerol, sn-diC8 inhibited resumption of melosis. Combination of PK-A and PK-C activator brought about furiher inhibition. On the contrary, dbcAMP (0.1 mg/mi), IBMX (0.2 mM), WA (10 nglml), and sn-diC8 (0.5 mM) did not inhibit pronucleus membrane breakdown (PNBD) when added S or G2 phase of cell cycle. However, activators of PK-C inhibited cleavage of one-cefl embryos. This result indicates that the action mechanism of PK-A and PK-C on dissolution of nuclear membrane in primary meiotic arrest oocytes may be different from that of mitotic one-cell embryos.

• Korean Journal of Animal Reproduction
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• v.18 no.4
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• pp.235-244
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• 1995

The present study was designed to demonstrate that ES cell lines efficiently could be isolated from explanted blastocysts of hybrid BCF1 mouse when grown on STO feeder layer derived from mouse fibroblasts in culture medium supplemented with leukemia inhibitory factor (LIF). The expanded blastocysts were attached to mitomycin C-inactivated STO feeder layer and were cultured for 4 days. Four days later the ICM was disaggregated by a short term trypsin treatment (0.25% trypsin / 0.04% EDT A for 2-3 min). The resulting cell suspension was seeded on a new STO feeder layer and covered with DMEM supplemented with 10% FCS, 0.1 mM nonessential amino acid, 0.1 mM sodium pyruvate, 0.1 mM mercaptoethanol and 1,000 U/ml LIF. Colonies of ES-like cells were observed after the second passage. These colonies were repeatedly passaged at approximately 5 day intervals. In this study, five ES-like celllines were isolated by directly explanting blastocysts, but three lines were lost after the 5th passage, possibly due to toxic effects of a new FCS batch. The characterization of developmental potential of isolated cell lines was performed with respect to in vitro differentiation and specific activity of alkaline phosphatase (AP). When cells were cultured in suspension, the aggregates of cell lines were capable of forming simple embryoid bodies (EB), and showed the capacity for forming cystic multilayer EBs. In addition, the cell lines were positive for AP staining, a biochemical marker characteristic of mouse ES cells.