• 사상체질의학회지
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• 제13권1호
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• pp.70-78
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• 2001

ADR유발성 심근독성에 대한 심근세포의 손상기전을 규명하기 위해 ADR의 독성을 MTT정량, NR정량, LDH활성도 및 심박동을 측정하였다. 배양된 심근세포에서 청심연자탕 전탕액의 심근세포 보호효과는 LDH활성도 측정과 심박동 측정을 통해 관찰할 수 있었다. 이 실험을 통해 다음과 같은 결과를 얻을 수 있었다. 1. ADR은 배양심근세포에서 세포의 생존능력을 떨어뜨렸고, LDH의 활성도를 높였으며, 심박동수를 감소시켰다. 2. 청심연자탕 전탕액은 배양심근세포에서 ADR에 의해 증가된 LDH 활성도를 유의하게 감소시켰다. 3. 청심연자탕 전탕액은 배양심근세포에서 ADR에 의해 감소된 심박동을 유의하게 증가시켰다. 이상의 결과를 통해 ADR은 신생 마우스에서 적출해낸 배양 심근세포에서 독성효과를 나타냈음을 알 수 있었으며, 청심연자탕 전탕액은 ADR에 의해 유발된 심근세포독성에 매우 효과적으로 방어효과를 나타냄을 알 수 있었다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제6회(2017년)
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• pp.703-707
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• 2017

배아줄기세포 유래 심근세포는 심근경색 등으로 심장이 제 기능을 다 하지 못할 때 치료적 목적으로 주사하여 환자의 심기능을 정상화 시키는 데에 쓰인다. 배아줄기세포 유래 심근세포는 페이스메이커 활동을 보이면서 막전압 고정상태에서도 주기적인 일과성 내향전류를 보이는 특징을 갖고 있다. 본 연구는 기존에 발표된 배아줄기세포 유래 심근세포의 시뮬레이션 모델을 이용하여 어떻게 하여 페이스메이커 활동이 나타나는지 그 기전을 밝히고자 하였다. 세포내 모든 이온을 고정하였을 때 모델 세포는 여전히 페이스메이커 활동을 보였다. 근장그물내 칼슘 이온을 고정하였을 때도 모델 세포는 페이스메이커 활동을 보였다. 그러나 Na-Ca 교환 전류를 차단하였을 때는 모델 세포의 페이스메이커 활동이 사라졌는데, 여기서 L-type $Ca^{2+}$ 전류의 칼슘 의존성 비활성화 기전을 제거하자 페이스메이커 활동이 지속되었다. 또한 Na-Ca 교환전류와 L-type $Ca^{2+}$ 전류만으로는 페이스메이커 활동이 보이지 않았으나 L-type $Ca^{2+}$ 전류의 크기를 3배로 증가시키자 페이스메이커 활동이 다시 나타남을 확인하였다. 따라서, 배아줄기세포 유래 심근세포의 페이스메이커 활동은 Na-Ca 교환전류와 L-type $Ca^{2+}$ 전류의 역할이 매우 중요하며, Na-Ca 교환전류는 L-type $Ca^{2+}$ 전류가 비활성화되지 않도록 칼슘 이온의 농도를 조절하는 데에 큰 역할을 하는 것으로 결론을 내렸다.

• EDISON SW 활용 경진대회 논문집
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• 제6회(2017년)
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• pp.698-702
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• 2017

배아줄기세포 유래 심근세포는 심근경색 등으로 심장이 제 기능을 다 하지 못할 때 치료적 목적으로 주사하여 환자의 심기능을 정상화 시키는 데에 쓰인다. 배아줄기세포 유래 심근세포는 페이스메이커 활동을 보이면서 막전압 고정상태에서도 주기적인 일과성 내향전류를 보이는 특징을 갖고 있다. 본 연구는 기존에 발표된 배아줄기세포 유래 심근세포의 시뮬레이션 모델을 이용하여 어떻게 하여 페이스메이커 활동이 나타나는지 그 기전을 밝히고자 하였다. 세포내 모든 이온을 고정하였을 때 모델 세포는 여전히 페이스메이커 활동을 보였다. 근장그물내 칼슘 이온을 고정하였을 때도 모델 세포는 페이스메이커 활동을 보였다. 그러나 Na-Ca 교환 전류를 차단하였을 때는 모델 세포의 페이스메이커 활동이 사라졌는데, 여기서 L-type $Ca^{2+}$ 전류의 칼슘 의존성 비활성화 기전을 제거하자 페이스메이커 활동이 지속되었다. 또한 Na-Ca 교환전류와 L-type $Ca^{2+}$ 전류만으로는 페이스메이커 활동이 보이지 않았으나 L-type $Ca^{2+}$ 전류의 크기를 3배로 증가시키자 페이스메이커 활동이 다시 나타남을 확인하였다. 따라서, 배아줄기세포 유래 심근세포의 페이스메이커 활동은 Na-Ca 교환전류와 L-type $Ca^{2+}$ 전류의 역할이 매우 중요하며, Na-Ca 교환전류는 L-type $Ca^{2+}$ 전류가 비활성화되지 않도록 칼슘 이온의 농도를 조절하는 데에 큰 역할을 하는 것으로 결론을 내렸다.

• 한국생물정보학회:학술대회논문집
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• 한국생물정보시스템생물학회 2004년도 The 3rd Annual Conference for The Korean Society for Bioinformatics Association of Asian Societies for Bioinformatics 2004 Symposium
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• pp.57-63
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• 2004

본 연구에서는 3차원 심근조직에서의 회귀성파동에 대한 수치적 해석결과를 제시한다. 심근 조직에서의 회귀성파동은 심실세동(ventricular fibrillation)의 원인으로 지목되고 있으며 심근세포 이온채널 또는 전기전도시스템 등과 같은 여러 가지 요소들이 관련된 복합적 현상으로 생각되고 있다. 지금까지 이에 관한 많은 연구가 전기생리학적 모델을 이용하여 이루어진바 있으며, 주로 동물 심근세포모델에 기반으로 균일한 2차원 또는 3차원 모델에서의 전기전도 현상 해석을 한 바 있다. 그러나 실제 심장조직의 경우, 두께를 가진 3차원적 형상을 지니고 있으며 층을 따라서 전기생리학적으로 상이한 특성을 가진 세포들로 구성된다. 즉 심근은 층을 가로질러 Epi-cardiac, mid-cardiac, endo-cardiac cell들로 구성되며 각기 다른 APD(action potential duration)을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 이러한 세가지 종류의 인체 심근세포모델을 사용한 3차원 심근조직에서의 활동전위 전도현상에 대한 결과를 제시한다. 이를 위하여 기존의 인체 3가지 종류의 심근세포 모델을 구현하여 그 타당성을 검토한다. 그리고 이를 바탕으로 3차원 조직모델을 구현하는데, simplified bidomain방법을 사용하였다. 3차원 공간상에서 심근세포에 의한 활동전위 전달현상을 해석하기 위하여 유한요소법을 도입한다. 최종적으로는 3가지의 심근세포층을 가진 3차원 심근조직을 구성하고, 여기에 회귀성 파동을 유도한다. 그리고 단일층으로 이루어진 3차원조직에서의 결과와 비교 분석하여 다세포층에 의한 불균일 효과를 분석하였다.

• 한국동물학회지
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• 제35권3호
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• pp.308-321
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• 1992

심근세포는 골격근 세포와 더불어 세포의 분화기작을 이해하기 위한 좋은 모델이라 할 수 있다. 본 연구에서는 심근세포의 배양중에 일어나는 심근 근원섬유형성과정에 대한 이해를 위하여 SDS- 및 two-dimensional gel electrophoresis와 immunofluorescent 및 immunoelectron microscopy를 수단으로 이를 검토하였다. 배양과정에서 나타나는 주요한 단백질 중에서 SDS-PAGE에 의해 209 kDa와 53 kDa 및 46 kDa band가 각각 막분획 및 세포질 분획 단백질에서 배양과정동안에 가장 현저한 양상을 보였다. 특히 배양 3일과 4일의 양상에서 뚜렷한 변화를 나타내어 이들의 OD 격은 배양 96시간에서의 막분획에서 0.38(209 kDa)와 0.52(53 kDa) 및 배양 72시간에서의 세포질 분획에서 0.34(46 kDa)로 각각 최고치를 나타내었다. 또한 이차원 전기영동상의 양상에서도 세포질 및 막분획 단백질의 전반적인 전개양상이 배양 96시간에서 가장 두드러짐으로써 결국 배양 72시간 및 96시간대에서 심근 모세포의 분화와 관련된 일련의 단백질 합성과정이 가장 활발하다는 것을 알 수 있었다. 배양중에 발현되는 actin에 대한 형광현미경적 분석에 의해, actin은 세포내에서 불균등하게 분포하였고 근원섬유가 형성되는 시기인 배양 96시간에 세포외곽부에서 나타나는 다소 강한 염색성을 관찰할 수 있었다. 심근세포의 근원섬유는 전자현미경 관찰에 의해 primitive forms로 배양 96시간에 출현함을 알 수 있었으며 이 시기의 근원섬유의 형태는 여러 구성대(A, H and M bands)가 미약하나 1대는 비교적 뚜렷하였다. 따라서 심근세포의 T근원섬유형성과정에서 관찰되는 뚜렷한 단백질양상의 변화와 근원섬유의 출현시기 및 구성과정간에는 중요한 관련성이 있으며 이러한 과정에서 actin은 세포질내에서 불균등한 분포를 나타낸다는 것을 알 수 있었다.

• Journal of Yeungnam Medical Science
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• 제5권2호
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• pp.111-119
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• 1988

효소와 기계적인 힘을 이용하여 얻어진 심장세포를 심근세포와 내피세포를 분리하여 48시간 배양한 후 양군으로 나눠서 관찰하였다. 실험군은 배양중에 10% DMSO에 1시간 처리하였고 DMSO를 처리하지 않고 계속 배양한 것을 대조군으로 하였다. DMSO효과를 관찰하기 위하여 도립현미경하에서 세포의 형태, 수축능력, 증식 능력등을 관찰하였고, 심근세포에서는 succinate dehydrogenase 반응으로 사립체의 증감을 대조군과 비교하였고, 심장내과세포에서는 thiamine pyrophosphatase의 반응으로 Golgi의 양을 대조군으로 비교하였다. 실험 결과를 요약하연 다음과 같다. 1. DMSO에 의하여 심근세포는 분화된 형태로 모양이 길어졌고 사립체의 증가에 의해 succinate dehydrogenase의 반응이 대조군보마 강하게 나타났다. 2. DMSO에 의해 심근세포는 근세섬유의 파괴와 혼란이 초래되었고 이로 인하여 수축능력이 감소되었다. 3. 심장내과 세포는 DMSO에 의해 세포증식이 감소되고 고유기능이 강조되어 Golgi의 표지효소안 thiamine pyrophosphatase의 반응이 대조군보다 강하였다. 4. 심장내과세포는 DMSO의 세포접착력 소실과 운동성 소실작용에 의해 배양중 많은 세포의 손실이 초래되었다.

• Applied Microscopy
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• 제19권1호
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• pp.1-18
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• 1989

허혈로 인하여 손상을 받은 심근세포의 기능을 재건하기 위하여 재관류가 반드시 이로운가하는 것에 대하여는 논란이 많다. 따라서 저자는 체중 500그람 내외의 기니피그를 실험재료로 하여 일과성허혈(10분) 및 일과성허혈후 재관류시(20분) 좌심실 심근세포의 미세구조 및 칼슘분포의 변화를 비교관찰하여 재관류가 심근세포재건에 어느정도 도움을 줄 수 있는가를 알아보고자 하였다. 대조군에서는 심근세포의 미세구조가 비교적 잘 보존되어 있었으며 심근세포막 및 사립체내에서 20nm 크기 정도의 칼슘침착을 볼 수 있었다. 이에 반하여 일과성허혈후, 대부분의 심근세포에서는 세포막손상, I 대의 확장, 사립체의 종창, 세포내 수분축적, 당원과립의 고갈, 지방소적유령(ghost)의 출현, 염색질의 응집 및 변연부로의 이동, 세포연접의 분리 등의 미세구조의 변화와 심근세포막 및 사립체내에서 칼슘침착의 현저한 감소를 볼 수 있었으나, 비가역성의 변화는 찾아 볼 수 없었다. 그러나 허혈후 재관류시 일부의 심근세포에서는 큰 변화를 보이지 않았지만, 많은 세포에서 이러한 미세구조의 변화는 보다 심해져 국소적으로 근절(sarcomere)의 과이완 및 striation pattern의 소실, 세포부종 등이 현저해졌으나, 세포막 및 사립체내에서는 대조군에서와 같이 칼슘침착이 재출현하였다. 이상의 결과로 미루어 일과성허혈후 재관류는 심근세포의 칼슘 조절기능 회복에 어느정도 도움을 줄 수 있으나 허혈성 손상을 악화시킬 가능성도 있을 것으로 생각된다.

• 한국응용약물학회:학술대회논문집
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• 한국응용약물학회 1993년도 제2회 신약개발 연구발표회 초록집
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• pp.82-82
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• 1993

허혈-재관류손상 심근세포의 DNA에서 8-hydroxydeoxyguanosine (8-OHdG) 생성을 검토하였다. 흰쥐 적출심장의 Langendorff 관류 표본에서 대동맥 차단에 의한 60분 허혈후 산소가 포화된 Kredb-Henseleit용액으로 30분간 재관류 하므로서 허혈-재관류 손상을 유도하였다. 재관류 후 심근세포에서 DNA를 추출하고 HPLC(EC detector)를 이용하여 8-OHdG를 측정하였다. 실험결과 허혈-재관류 심근세포의 DNA에서 8-OHdG 함량이 증가하였으며 이는 $O_2$ 제거물질인 superoxide dismutase와 OH 제거물질인 mannitol에 의하여 방지되었다. Xanthine oxidase외 경쟁적 길항약인 allopurinol도 8-OHdG 생성을 억제하였으며 단백분해효소 억제제인 phenylsulfonylfluoride 그리고 관류액에서 칼슘의 제거 또한 허혈-재관류 심근 DNA의 생성을 방지하였다. 이상의 결과 허혈심근의 재관류시 8-OHdG 생성이 증가하며 이는 재관류 손상과 같은 산화성 심근손상을 평가하는 좋은 Index가 될 수 있을 것으로 여겨진다.

• 생명과학회지
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• 제33권1호
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• pp.64-72
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• 2023

심장 발생과정에 관여하는 주요 전사인자들의 기능에 대한 규명 등의 발전에도 불구하고 줄기 세포에서 매우 효율적인 심근 세포로의 분화를 촉진하는 새로운 생체 활성 분자를 찾는 것이 여전히 필요하다. 마우스배아줄기세포(mESC) 유래 심근세포의 Illumina 발현 마이크로어레이 데이터를 분석하였다. 미분화 mESCs와 비교하여 mESC 유래 심근세포에서 4배 이상 유전자 발현이 증가한 276개 유전자가 스크리닝되었다. Secreted phosphoprotein 2 (Spp2)는 후보물질 중 하나이며 bone morphogenetic protein 2 (BMP2)에 대한 슈도수용체로서 BMP2 신호 전달을 억제하는 것으로 알려져 있다. 그러나 심근 형성과의 연관성은 알려진 바 없다. 우리는 mESC 세포주인 TC-1/Kh2와 E14를 이용하여 기능성 심근세포로 분화하는 동안 Spp2 발현이 증가함을 검증하였다. 흥미롭게도, Spp2 분비는 배아체(embryoid body, EBs) 형성 후 3일차에 일시적으로 증가했는데, 이는 Spp2의 분비가 ESCs의 심근세포로의 분화에 관여함을 시사한다. Spp2의 기능을 분석하기 위해, 우리는 BMP2를 처리하면 분화 경로를 근모세포에서 골모세포로 전환되는 특성을 가진 C2C12 마우스 근모세포 세포주를 사용하여 실험을 수행하였다. mESCs의 분화와 유사하게, Spp2의 전사는 C2C12 근모세포가 근관으로 분화됨에 따라 증가하였다. 특히, 분화 초기 단계에서 Spp2의 세포외 분비가 극적으로 증가하였다. 또한, Spp2-Flag 재조합 단백질로 처리하면 C2C12 근모세포의 근관으로의 분화가 촉진되었다. 종합하면, ESCs를 심근 세포로 분화시키는 새로운 생체 활성 단백질로 Spp2를 제안한다. 이것은 심근형성의 분자 경로를 이해하고 허혈성 심장질환에 대한 줄기세포 요법의 실험적 또는 임상적 발전을 촉진하는 역할을 할 것으로 기대한다.

• Journal of Chest Surgery
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• 제35권5호
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• pp.336-342
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• 2002

배경: 최근 들어 심부전증을 가진 심장에 세포이식을 이용하여 심장기능을 개선시키고자 하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 이 연구는 확장성 심근증을 가진 햄스터 심장에 배양한 평활근 세포와 심근세포를 이식한 후 심장기능의 변화를 관찰하였다. 대상 및 방법: 심근세포와 평활근세포는 BIO 53.58 햄스터의 심장과 옃션 deferens에서 분리하여 배양하였다. 실험군은 각각 10마리로서 심근세포 (1군)와 평활근세포 (2군) 및 배양액 (3군)을 17주된 BIO 53.58 햄스터의 좌심실에 이식하였고 Cyclosporine (5mg/Kg)을 1군에 한하여 수술 직후부터 매일 피하주사하였다. sham군 (4군) 은 세포나 배양액의 이식 없이 단순 흉부수술만을 시행하였다. 세포나 배양액의 이식 4주 후에 Langendorff 체외순환 모델을 이용하여 좌심실기능을 측정하였다. 결과: 조직학적 검사상 모든 군에서 심한 심근괴사가 있었고, 1군과 2군에서는 수여심장의 심근 내에서 새로운 근육조직이 형성되었다. 좌심실기능의 평가에서 1군과 2군은 3군과 4군에 비해 통계적으로 유의하게 우수하였고 (p<0.01), 2군은 1군에 비해 수축기 좌심실압과 발생기압이 통계적으로 유의하게 우수하였다 (p<0.05). 그러나 3군과 4군 사이에는 통계적인 유의성이 없었다. 절론 확장성 심근증을 가진 햄스터 심장에 배양한 평활근 세포와 심근세포를 이식한 결과 수여심장의 심근 내에서 근육조직을 형성하고 좌심실기능을 개선시켰으며, 이 중 평활근세포를 이식한 심장이 수축기 좌심실압과 발생기압이 더 우수한 좌심실기능 개선효과를 보여주었다.