섬유아세포 표면의 미세구조적 특성과 세포표면에 존재하는 당 단백질 말단 GlcNAc(N-acetylglucosamine)와 NeuNAc(N-acetylneuraminic acid)는 섬유세포의 이동과 세포의 인식에 중요한 역할을 하는 것으로 알려졌다. 따라서 섬유세포의 미세구조적 특성을 전자현미경을 사용하여 관찰하였으며, 당 단백질 말단 GlcNAc와 NeuNAc의 분포를 확인하기 위하여 WGA 황금입자 복합체를 반응시켜 전자현미경으로 관찰하였다. 그 결과 배양섬유세포의 표면에 미세구조적 특성은 세포의 분화 정도와 세포의 부위에 따라 다양한 형태를 형성하며, 세포의 배양시간에 따라 정도의 차이는 있으나 일반적인 미세융모의 분포와 세포질 돌기의 분화는 세포의 주위 환경에 따라 다양한 형태로 분화하는 특성이 있는 것으로 확인되었다. 섬유세포의 세포표면에 분포하는 당 단백질 말단의 일종으로 섬유세포의 이동과 세포인식에 관여하는 lectin WGA 수용체 인 sialic acid (GlcNAc; N-acetylgalactosamine, NeuNAc; N-acetyl neuraminic acid)는 세포질의 조면소포체에서 생성되어 액포상태로 이동되어 섬유세포의 외로 분비되고 분비된 sialic acid는 세포의 표면과 돌기의 표면에 당 단백질 말단으로 분화하여 섬유세포의 이동과 세포인식 등의 섬유세포 기능에 관여하는 것으로 규명되었다.
도라지는 다양한 종류의 triterpenoid계통의 saponin을 함유한 다년생 식물이다. 도라지는 한국에서 오랫동안 식품으로 사용되어 왔으며 그 추출물에 관한 생리활성연구도 많이 보고되었으나, 발효 도라지추출물에 관한 혈관기능 연구는 미미한 실정이다. 본 연구자들은 먼저 도라지 추출물을 발효시킨 후, 발효도라지추출물을 제조하였으며, 제조된 발효도라지추출물이 혈관내피세포에 어떤 효과를 미치는 지 관찰하였다. BAEC에 발효도라지추출물을 농도 별로 처리하였을 때, 고농도(100 μg/ml)에서는 혈관내피세포의 탈착이 일어났으며, 저농도(0.1 μg/ml)에서는 세포탈착은 일어나지 않았으나 세포성장과 세포이동이 촉발됨을 관찰하였다. 고농도에서 일어난 세포탈착은 세포사 즉, 세포사멸, 세포괴사, 오토파지 등과는 관련이 없었다. 또한 고농도의 도라지 추출물은 혈관내피세포에서 유래한 작은 vesicle을 형성하였는데, 이 vesicle은 세포사멸과 관련이 없기 때문에 내피세포에서 유래된 EMP로 추측된다. 흥미롭게도 고농도의 세포탈착 현상은 EMP로 추측되는 vesicle에 의하여 일어난 현상이었다. 저농도의 도라지 추출물이 유발한 세포이동과 세포성장은 혈관내피세포의 중요한 신호전달물질중의 하나인 Akt의 활성화를 통해 일어남을 확인하였다. 결론적으로 도라지 추출물은 혈관내피세포의 성장을 촉진함으로써 혈관의 안정성을 유지하고 세포성장과 이동을 촉발함으로써 상처치유에 효과를 나타낼 수 있음을 본 연구를 통하여 확인하였다.
생쥐에 hCG를 투여한 후 자궁벽에서 hCG와 결합하는 세포의 종류를 판별하고, 그 세포가 hCG에 의해 어떠한 영향을 받는지를 알아보기 위하of 면역세포화학적 염색을 수행하였다. p-hCG에 대한 단일크론항체에 양성반응을 나타내는 세포는 주로 자궁벽의 자궁근막 삼각과 자궁내막 기저층에 분포하였으며, 세포질에서 양성반응을 일으킨 것으미 관찰되었다. hOG를 투여하고 3, 6, 24시간 후에 각각 자궁벽라 자궁근막에서 양성반응세포를 관찰한 결과, 양성반응세포의 이동현상을 관찰할 수 있었다. 즉, 자궁근막에서 보면, 3시간 후에는 자궁근막의 혈관내부와 주변에서 다수가 관찰되었으며, 6시간 후에는 소수가 관찰되었고, 24시간 후에는 관찰되지 않았다. 또한 동일 시간에 적출된 자궁벽에서는 6시간에서 가장 많은 수의 양성세포가 관찰되었다. 따라서 자궁벽과 자궁근막에서 관찰되는 양성반응세포의 수 사이에는 반비례적 상관관계를 나타냈다. 한편, 난소를 적출한 생쥐의 자궁에서는 양성반응세포의 수가 현저히 감소된 것으로 나타났으며, hematoxvlin-eosln 염색 결과 양성반응세포로 추정되는 세포의 세포질에서 호산성과림이 관찰되었다. 이와 같은 결과로 볼 때, 양성세포는 GMG(granulated metrial gland) 세포로 판단되었으며, 이 세포의 이동은 스테로이드호르몬에 의해 영향을 받는 것으로 사료되었다.
본 연구에서는 simvastatin에 의한 U-373-MG 세포의 이동 및 침윤에 미치는 효과와 그 가능한 기작에 대해 조사하였다. U-373-MG 세포의 이동에 미치는 simvastatin의 효과를 확인한 결과, $0.01\;{\mu}M$의 simvastatin에서는 U-373-MG 세포의 이동이 약 43% 증가되었으나 $1\;{\mu}M$과 $20\;{\mu}M$에서는 세포의 이동이 각각 28%와 35% 억제되었다. 세포의 침윤 역시 $0.001\;{\mu}M$의 simvastatin에서는 23%, $0.01\;{\mu}M$에서는 26%의 침윤 증가가 관찰되었으나, $1\;{\mu}M$과 $10\;{\mu}M$에서는 세포의 침윤이 각각 45%와 54%가 억제되었다. $0.001\;{\mu}M$ 과 $0.01\;{\mu}M$의 simvastatin 처리에 의해 MMP-2의 분비량이 각각 30%와 59% 증가되었으나, $10\;{\mu}M$과 $20\;{\mu}M$의 simvastatin 처리에 의해 MMP-2의 분비량은 각각 31%와 60% 감소되었다. MMP-9 및 플라스민의 분비에 미치는 simvastatin의 효과도 MMP-2에 미치는 효과와 유사하였다. Simvastatin이 MMP-2와 MMP-9 단백질의 생성에 미치는 효과를 조사한 결과, $0.001{\sim}1\;{\mu}M$의 simvastatin에서는 MMP-2와 MMP-9 생성이 증가되었으나 $10{\sim}20\;{\mu}M$에서는 MMP-2와 MMP-9의 생성이 감소되었다. 이러한 결과는 낮은 농도의 simvastatin은 혈관신생을 유도하고 높은 농도의 simvastatin은 혈관신생을 억제한다는 것을 보여주는 것이다.
Fritillaria pallidiflora의 전분체 미세구조와 신구인경의 세포간 대사물질의 이동을 전자현미경으로 관찰하였다. 기존의 인경과 새로 형성된 인경세포내 전분체는 내부 막구조에 있어서 뚜렷한 차이를 나타내었을 뿐만 아니라 대사물질의 세포간 이동도 활발히 이루어지고 있음을 관찰할 수 있었다. 엔도사이토시스와 엑소사이토시스 현상이 세포막에서 관찰되었으며 대사물질의 세포간 이동을 위해 원형질 연락에 있어서 염류수송 경로가 형성됨을 알 수 있었다. 또한 일단의 소포체들이 원형질 연락의 말단에 위치하고 있었는데 이는 세포간 물질 이동에 이들이 관여하고 있음을 알 수 있었다. 이러한 결과는 F. pallidiflora의 신구 인경형성과 발달에 미치는 기작을 연구하는데 유용하게 이용될 수 있는 것으로 생각된다.
활성산소는 세포의 다양한 생리활성에 중요한 역할을 수행한다. 본 연구에서는 리소포스파티드산에 의해 유도되는 SKOV-3 세포의 이동을 조절하는 신호전달 기전 연구를 수행하였다. IGF-1 및 LPA는 처리시간 그리고 용량 의존적으로 SKOV-3 세포의 이동을 촉진시켰으며, 리소포스파티드산은 이에 따라 Akt의 인산화도 촉진하였다. 리소포스파티드산에 의한 세포이동은 리소포스파티드산 수용체 억제제에 의해 길항되었으나 IGF-1에 의한 세포이동에는 영향이 없었다. PI3K 및 ROCK의 억제는 리소포스파티드산에 의한 세포의 이동을 길항하였으나 MAPK 억제제에 의해서는 길항되지 않았다. 리소포스파티드산에 의해 형성되는 활성산소는 PI3K 및 ROCK의 억제제에 의해 길항되었으며 활성산소를 킬레이트화하면 리소포스파티드산에 의한 세포의 이동이 억제되었다. 또한 리간드에 의해 활성산소를 형성하는 NOX를 억제하면 리소포스파티드산에 의한 세포의 이동도 억제 되는 것이 관찰되었다. Rictor 및 Akt1의 발현을 억제하면 활성산소 및 세포의 이동이 저해되었으나 Raptor 및 Akt2의 발현조절은 모두 영향이 없는 것으로 관찰되었다. 마지막으로 우성활성화형태인 Akt1의 과발현은 리소포스파티드산의 자극이 없어도 SKOV-3 세포의 이동을 촉진하는 것으로 관찰되었다. 이러한 결과들을 바탕으로 리소포스파티드산은 mTORC2/Akt1/NOX 신호전달 기전을 통해 활성산소를 형성하고 SKOV-3 난소암세포의 이동을 촉진한다는 것을 제안한다.
mRNA의 핵에서 세포질로의 이동에 관여하는 발아효모 Saccharomyces cerevisiae의 SAC3유전자와 유사한 분열효모 Schizosaccharomyces pombe의 유전자 (spSac3로 명명)의 결실돌연변이주 (knockout mutant)를 제조하여 그 특성을 조사하였다. S. pombe의 이배체 (diploid) 균주에서 한 spSac3 유전자만을 결실시킨 후 4분체분석 (tetrad analysis)을 수행한 결과, 이 유전자는 성장에 필수적이었다. 또한 in situ hybridization을 통해 세포 내의 poly(A)+ RNA분포를 살펴본 결과, spSac3 유전자의 결실돌연변이주는 mRNA의 핵에서 세포질로의 이동에 이상이 있었다. 이와 같은 결과들은 spSac3 유전자 역시 mRNA의 핵에서 세포질로의 이동에 매우 중요한 역할을 담당하고 있음을 시사한다.
여포세포에서 합성된 난황단백질이 난모세포로 이동하는 동안에 난황체가 이 두 종류의 세포사이에 형성되었다가 결국은 난황막으로 전환한다. 단계7까지는 뚜렷하게 보이던 난모세포막과 여포세포막이 소멸되고 그 자리에 전자 밀도가 높은 난황체 물질이 산만하게 축적된다. 난황체는 단계9에서 막성 구조의 일종인 linkage bridge로 둘러싸여 단계11까지는 두께가 5∼7um가 되리 만큼 성숙한다. 단계13에서 난황체는 비로소 난황막으로 전환되는데, 이때 난황막의 두께는 겨우 1 U m에 지나지 않는다. 이러한 두깨의 감소는 난황체 물질이 다량 난모세포 쪽으로 이동한 것으로 생각 되었다. coated vesicle을 포함한 다양한 종류의 과립이 난황체 양쪽에서 관찰되었는데, 난모세포쪽에 출현한 과립은 난황체 물질이 난모세포로 이동되는 구조로 해석되었고 여포 세포쪽에서 관찰된 과립은 주로 난황체의 전자밀도와 동일한 점으로보아 여포세포에서 합성되어 난황체를 형성하는 물질로 이루어진 구조로 해석되었다. As yolk proteins are transported from !he follicle cells into oocvtes, vitelline body forms and changes into a vitelline membrane between the ko celt types during the vitellogenic period. Cell membranes of oocyte and follicle cells surrounding the oocyte disappear at stage 7 and high electron-dense substance of vitelline body simultaneously accumulates sporadically between the cell types. The vitelline body becomes surrounded by linkage bridge, a membranous structure, at stage 9 and greatly increases in thickness to be 5-7 U m thick at stage 11. At stage 13 the vitelline body becomes vitelline membrane, which is now only 1 U m thick, suggesting that much of the substance of the vitelline body has been transported into oocyte. Various types of vesicles including coated vesicles were observed at both sides of th vitelline body. The vesicles occurred at the side of oocyte were interpreted to be structures transported from the vitelline body into oocyte, whereas those found at the side of the follicle cells were thought to be structures made in the follicle cells and fused into the vitelline body.
외부 병원체 침입으로 이동하고 있는 T 세포는 두가지 뚜렷한 형태적인 변화, 즉, leading edge와 uropod를 형성하여 효과적으로 T세포 이동에 영향을 미친다. Uropod 구조물은 이동하는 림프구들의 뒤쪽에서 관찰 할 수 있는 아주 독특한 구조로 CD44, ERM, F-actin과 같은 단백질들이 서로 영향을 미치며 모인다. F-actin cytoskeleton은 세포의 형태를 유지하는 기본적인 틀을 제공한다. Rho A small GTPase는 이러한 cytoskeleton을 재구성하는 organizer로 역할을 한다고 보고되어 왔다. 지금까지, 다양한 경로를 통하여 Rho A가 활성화 되어 진다고 보고 되었다. 본 실험에서 PDZ 도메인이 세포 내부 RHo A에 GDP가 결합된 불활성화 형태의 Rho A를 GTP가 결합된 활성화 형태로 전환한다는 것을 알았고, F-actin cytoskeleton을 재구성 하며, PDZ 도메인을 함유한 세포는 uorpod 구조물이 없어졌으며 세포 이동 속도도 감소하는 것을 알았다. 따라서 Rho A와 F-actin cytoskeleton 사이의 신호 전달 과정이 uropod 형성에 아주 중요한 기능을 할 것이라는 것을 알았다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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