• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제12권1호
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• pp.19-30
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• 2008

수정란이 포배로 분화하는 것은 착상을 통하여 개체 발생이 성립되는 포유동물의 발생에 있어서 핵심적인 현상이다.. 초기 배아 발생 시기동안 배아는 생존을 위한 에너지원을 공급받아야 한다. 포유동물의 난자는 보통의 경우 난자 형성 동안 많은 양의 에니지원을 세포질에 비축하지 않기 때문에 발생 동안 수란관과 자궁으로부터 물질대사와 관련돼 여러 물질, 특히 에너지원을 획득해야 한다. 탄수화물은 착상전 배아의 주 에너지원으로 알려져 있다. 포도당, 젖산염, 피르브산염은 착상 전배아 배양액에서 없어서는 않될 성분으로, 초기 배아는 그 발생 단계에 따라 이들 물질에 대한 선호도를 각기 다르게 갖고 있다. 포도당수송체(glucose transporter)와 수소이온-단당류 동향수송체($H^+$-monocarboxylate cotransporter)는 탄수화물을 수송하는 주된 매개자로 이들의 발현 수준은 일차적으로 내인성 또는 인슐린이나 포도당과 같은 외인성 요인에 동시적으로 조절을 받는다. 비록 1960년대 이후 화학적으로 규명된 BWW와 같은 배양액을 이용하여 수정란이 성공적으로 포배로 발생되고 이식 후 정상적인 새끼가 태어났어도, 발생조절에 있어서 이들 탄수화물 물질대사 산물의 역할은 잘 알려져 있지 않다. 포도당은 밀착이 진행되는 상실배에서 물질대사 관련 효소와 수송체의 발현을 조절하고, 포배강 형성에 필요로 하는 에너지를 생산하는데 관련된 것으로 인식되고 있다. 다른 한편으로 cytokine은 배아에서 탄수화물의 대사율, 그리고 물질대사율 조절을 통하여 배아 발생을 조절할 수 있는 것으로 제안되어 왔다. 또한, 근래 들어 본인 등은 젖산염이 착상 전 배아의 발생을 조절할 수 있는 물질임을 밝히고 있다. 이러한 결과들은 탄수화물의 물질대사물이 초기 배아 시기에 에너지원으로서 뿐만이 아니라 생합성 경로 및 다른 조절경로에 참여하고 있음을 의미한다. 따라서 초기 배아 발생 동안 탄수화물 대사와 대사물질은 에너지원으로서 뿐만이 아니라 수정란이 착상할 수 있는 능력을 갖춘 포배로 발생하는 것을 조절하는 조절물질로 그 중요성이 있다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제4권1호
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• pp.29-35
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• 2000

A phosphatidylinositol 3-kinase (PI3K)는 인슐린 신호전달의 상위구성 요소로 다양한 세포에서 단백질합성을 촉진한다. PI3K와 하위의 mammalian target of rapamycin (mTOR)가 착상전 생쥐 배아의 인슐린 신호전달에 관여하고 있는지의 여부를 조사하고자 하였다. 생쥐의 8-세포기 배아를 인슐린 또는 PI3K및 mTOR의 억제제를 포함한 조건에서 배양하면서 발생율, 할구수, 단백질합성 및 인산화를 조사하였다. 인슐린의 첨가는 포배형성과 부화 등 형태발생을 촉진하며 포배내 평균 할구수, 8-세포기 배아의 단백질 합성과 인산화를 유의하게 증가시켰다. PI3K의 억제제인 wortmannin과 mTOR를 억제하는 rapamycin은 인슐린에 의한 발생율, 포배내, 할구수, 단백질합성의 증가 효과를 상쇄하였다. 오토라디오그라피에서 두종의 인산화단백질인 pp22와 pp30의 인산화가 인슐린 처리에 의해 증가함을 확인하였다. 이상의 결과에서 생쥐 8-세포기 배아의 발생을 촉진하는 인슬린 신호의 전달에 PI3K와 mTOR가 관여함을 알 수 있다.

• 과학과기술
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• 제34권9호통권388호
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• pp.43-68
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• 2001

인간배아란 무엇인가 - 조직분화단계까지의 세포집단이 대상, 연구 아직 초보단계 안전성 확보가 관건/인간배아 연구 찬성한다 - 질병발생기전 이해 난치병 극복 길 열어, 인간 삶의 질 향상이 목표 연구허용 마땅/인간배아 연구 반대한다 - 수정란 자체가 생명체 파괴 있을 수 없어, 인간존엄성 어느 누구도 해 입힐 수 없다/인간배아 연구와 윤리 - 인간조재ㆍ정체성 혼란에 불안과 두려움, 과학과 종교ㆍ인문사회계 견해 차 좁혀야/주요 선진국 연구동향 - 부시 미 연방정부 예산 지원 발표 큰 파문, 영국 가장 개방적, 독일은 일체 연구금지

• 대한수의사회지
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• 제41권10호
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• pp.918-928
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• 2005

체세포 핵이식을 통한 정상인과 환자 체세포 유래의 다능성 인간배아 줄기세포주 확립 및 응용 - 체세포 핵이식을 통한 다능성 인간 배아 줄기세포주 확립의 기술적 측면 - 인간배아줄기세포의 분화 : 발생생물학적 접근 및 세포치료에 대한 전망 - 마우스 배아줄기세포 기능들의 호르몬 조절 - 간엽줄기세포를 이용한 골조직 공학 - 조혈모세포의 재생 - 제대혈 유래 간엽줄기세포를 이용한 세포치료 - 난치성 혈액종양질환에서 수지상세포를 이용한 세포면역치료법 확립

• 한국발생생물학회:학술대회논문집
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• 한국발생생물학회 2001년도 후기 제12차 학술대회 논문집
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• pp.45-47
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• 2001

생쥐 착상전 초기배아에서 insulin과 tumor necrosis factor $\alpha$ (TNF$\alpha$)에 의한 배아의 형태 발생, 세포증식, apoptosis 및 MAPK활성의 변화를 조사하였다. Insulin에 의해 형태발생 및 포배당 세포수가 증가되었으며 TNF $\alpha$ 처리시 유의하게 감소하였다. TNT$\alpha$ 전처리시 insulin에 의한 발생 및 세포수 증가 촉진효과가 상쇄되었으며 TNF$\alpha$는 배아내 caspase-3의 활성을 증가시켰다. Insulin은 단시간내에 포배에서 mitogen activated protein kinase (MAPK or Erk1/2)의 활성을 증가시켰다. TNF$\alpha$는 포배내 MAPK의 활성을 감소시켰다. Insulin 처리 전 TNF $\alpha$를 전처리한 경우 insulin에 의한 MAPK 활성의 증가가 상쇄되었다. 배발생을 촉진하는 인슐린 신호전달 과정은 MAPK cascade를 경유하며 TNF $\alpha$를 경유한 신호전달과 Crosstalk이 존재하는 것으로 사료된다.

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제10권2호
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• pp.105-113
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• 2006

세포의 대사과정에서 생성되는 활성산소종(reactive oxygen species : ROS)은 세포의 성숙과 발생 과정을 저해하며, 인간의 생식 수관에서 불임의 원인이 된다. 많은 세포생물학적 연구를 통해 ROS에 대한 세포 내의 보호 기작이 밝혀지고 있다. Activating transcription factor 4(ATF4)는 세포 내에서 산화적 스트레스를 비롯한 여러 스트레스 요인으로부터 세포를 보호하는 기작에 관여하는 중요한 인자로서, 스트레스에 의한 세포 사멸을 유도하는 유전자의 활성화와 관련이 있다고 알려져 있다. 본 연구에서는 착상 전 초기 배아의 발생 단계에서 ROS에 의한 산화적 스트레스가 배아의 발생에 영향을 준다는 보고와 관련하여 생쥐 초기배아에 산화적 스트레스 요인인 $H_2O_2$(hydrogen peroxide)를 처리한 후 ATF4 유전자의 발현 변화를 추적하였으며, ROS 방어에 관여하는 SOD1 유전자와 apoptosis 유전자인 Bax의 발현 양상을 함께 비교하였다. 또한 면역형광염색법을 이용하여 착상전 초기배아의 ATF4 단백질 발현 부위를 조사하였다. $H_2O_2$를 0.1 mM 농도로 처리한 2-세포기 배아에서는 처리 8시간 후인 4-세포기 단계부터 발생율이 감소하기 시작하였으며, 0.5 mM과 1.0 mM 농도에서는 배아의 발생이 진행되지 않았다. RT-PCR결과 SOD1 유전자의 발현은 $H_2O_2$를 처리한 모든 그룹에서 처리 1시간째인 2-세포기 배아단계에서 대조군보다 증가하였으며, ATF4 유전자 역시 2-세포기 배아단계에서 발현이 증가하였다. Bax 유전자도 통일한 시기에 발현이 증가하였다. ATF4 단백질의 배아 세포 내 발현부위는 스트레스 방어 기작이 주로 일어나는 세포질에서 많이 발현이 되었으며 포배기 배아에서는 내세포괴(inner cell mass)부위 보다는 영양외배엽(trophectoderm)에서 발현됨을 확인하였다. 2-세포기 배아에서 ATF4 immunoreactivity는 모든 $H_2O_2$농도 처리군에서 대조군보다 증가하였다. 이상의 결과에서, 착상 전 초기 배아에서 ROS에 의해 ATF4 발현이 유도됨을 확인하였다. 따라서 산화적 스트레스에 대해 배아를 보호하기 위한 방어 기작에 ATF4가 관여하는 것으로 사료되며, 세포 사멸 유전자의 발현과도 밀접한 관련이 있는 것으로 사료된다.

• 한국발생생물학회:학술대회논문집
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• 한국발생생물학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.31-31
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• 2004

• 한국발생생물학회:학술대회논문집
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• 한국발생생물학회 2004년도 추계학술대회
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• pp.32-32
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• 2004

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제2권2호
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• pp.179-187
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• 1998

부화 및 착상에서 prostaglandins의 역할에 대한 연구는 많으나 배아단계에 따라 포배의 팽창과 부화에 미치는 영향에 대한 연구는 미미하다. 따라서 본 실험에서는 다양한 농도의 prostaglandins를 발생단계에 따라 처리하거나, indomethacin과 prostaglandins의 양 변화를 통해 팽창과 부화에 미치는 영향을 알아보고, 배아 단계별 PG $E_2$와 PG $F_2$$_{\alpha}$의 생합성양 변화양상을 알아보았다. 100$\mu$M이 상 농도의 PG $E_2$처리시 거의 모든 상실배가 퇴화하는 유해성을 보이나 PG $F_2$$_{\alpha}$에 있어서는 관찰되지 않았다. PG $E_2$나 PG $F_2$$_{\alpha}$ 모두에서 배아의 부화를 억제하지만 팽창포배로의 발생은 대조군과 유사하였다. hCG 주사 후 84시간과 96시간 단계 배아에 처리한 경우 부화율이 전반적으로 감소하는 경향을 보였으나 팽창포배로의 발생은 대조군과 유사하였고 PG $E_2$에 의한 세포독성은 발생단계가 높을수록 감소되었다. 한편 배아 단계와 관련없이 PG $F_2$$_{\alpha}$의 농도가 높아짐에 따라 부화가 억제되었다. Indomethacin과 PG $E_2$나 PG $F_2$$_{\alpha}$를 함유한 배양액에서 각 단계의 배아를 배양할 경우 prostaglandins를 단독으로 처리한 경우보다 부화율이 증가하였다. 한편 PG $E_2$의 경우 낮은 농도에서 부화율이 대조군 수준으로 증가하였다. 한편 PG $E_2$ 합성은 발생단계에 따라 급격히 증가한 반면 PG $F_2$$_{\alpha}$는 점진적인 증가를 보였다. 이상의 결과에서 PG $E_2$에 의한 세포독성은 배아 단계가 높아질수록 감소하고, 고농도의 PG $F_2$$_{\alpha}$는 배아의 부화를 억제하였으며, 발생 단계에 따라 prostaglandins의 요구 양이 다름을 알 수 있다. 또한 상실기 이후 배아에서 합성되며, 발생시기에 따라 그 영향이 다르고 팽창과 부화에 관여하는 것으로 사료된다.생 단계에 따라 prostaglandins의 요구 양이 다름을 알 수 있다. 또한 상실기 이후 배아에서 합성되며, 발생시기에 따라 그 영향이 다르고 팽창과 부화에 관여하는 것으로 사료된다.

• 환경생물
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• 제30권2호
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• pp.128-135
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• 2012

본 연구는 말똥성게(Hemicentrotus pulcherrimus)의 생식세포 및 pluteus 유생을 이용하여 중금속인 납(lead, Pb)과 아연(zinc, Zn)의 독성을 조사였다. H. pulcherrimus 배우자 및 배아에 미치는 Pb과 Zn의 독성은 각각 31, 63, 125, 250, 500 ppb 및 16, 31, 63, 125, 250 ppb의 농도에서 조사하였다. 0.5 M KCl 용액을 이용하여 방란 및 방정을 유도하였고, 수정률 및 정상 배아발생률의 조사는 수정 후 각각 10분 및 64시간째 관찰하여 시행하였다. Pb 노출 시 수정률은 대조군과 비교하여 유의적인 변화가 없었다. 그러나 정상 배아발생률은 농도가 높을수록 농도의존적으로 유의적인 감소를 보였다. Zn을 노출시켰을 경우 수정률과 정상 배아발생률은 농도가 높을수록 농도의존적인 유의적 감소를 나타냈다. H. pulcherrimus의 정상 배아 발생에 대한 독성치는 각각 Pb (반수 영향농도 ($EC_{50}$) 45.13 ppb, 95% Cl 40.12~50.05 ppb), Zn (반수영향농도 ($EC_{50}$) 19.82 ppb, 95% Cl 18.26~21.31 ppb)로 나타났다. 또한 Pb과 Zn의 무영향농도(NOEC)는 각각 <31.25 ppb 및 <15.63 ppb로 나타났고, 최소영향농도(LOEC)는 31.25 및 15.63 ppb로 나타났다. 본 연구 결과, H. pulcherrimus의 초기 배아발생 과정은 Pb과 Zn 등의 중금속에 높은 민감성을 보인다. 따라서 H. pulcherrimus는 해양생태계 위해 평가를 위한 시험생물로서 사용이 가능하다고 사료된다.