Bo Ram Lee;Sun A Ock;Mi Ryung Park;Min Gook Lee;Sung June Byun
한국동물생명공학회지
/
제39권1호
/
pp.2-11
/
2024
Background: The small intestine plays a crucial role in animals in maintaining homeostasis as well as a series of physiological events such as nutrient uptake and immune function to improve productivity. Research on intestinal organoids has recently garnered interest, aiming to study various functions of the intestinal epithelium as a potential alternative to an in vivo system. These technologies have created new possibilities and opportunities for substituting animals for testing with an in vitro model. Methods: Here, we report the establishment and characterisation of intestinal organoids derived from jejunum tissues of adult pigs. Intestinal crypts, including intestinal stem cells from the jejunum tissue of adult pigs (10 months old), were sequentially isolated and cultivated over several passages without losing their proliferation and differentiation using the scaffold-based and three-dimensional method, which indicated the recapitulating capacity. Results: Porcine jejunum-derived intestinal organoids showed the specific expression of several genes related to intestinal stem cells and the epithelium. Furthermore, they showed high permeability when exposed to FITC-dextran 4 kDa, representing a barrier function similar to that of in vivo tissues. Collectively, these results demonstrate the efficient cultivation and characteristics of porcine jejunum-derived intestinal organoids. Conclusions: In this study, using a 3D culture system, we successfully established porcine jejunum-derived intestinal organoids. They show potential for various applications, such as for nutrient absorption as an in vitro model of the intestinal epithelium fused with organ-on-a-chip technology to improve productivity in animal biotechnology in future studies.
Park, Kang Won;Yang, Hyeon;Wi, Hayeon;Ock, Sun A;Lee, Poongyeon;Hwang, In-Sul;Lee, Bo Ram
한국동물생명공학회지
/
제37권2호
/
pp.136-143
/
2022
Recent progress has been made to establish intestinal organoids for an in vitro model as a potential alternative to an in vivo system in animals. We previously reported a reliable method for the isolation of intestinal crypts from the small intestine and robust three-dimensional (3D) expansion of intestinal organoids (basal-out) in adult bovines. The present study aimed to establish next-generation intestinal organoids for practical applications in disease modeling-based host-pathogen interactions and feed efficiency measurements. In this study, we developed a rapid and convenient method for the efficient generation of intestinal organoids through the modulation of the Wnt signaling pathway and continuous apical-out intestinal organoids. Remarkably, the intestinal epithelium only takes 3-4 days to undergo CHIR (1 µM) treatment as a Wnt activator, which is much shorter than that required for spontaneous differentiation (7 days). Subsequently, we successfully established an apical-out bovine intestinal organoid culture system through suspension culture without Matrigel matrix, indicating an apical-out membrane on the surface. Collectively, these results demonstrate the efficient generation and next-generation of bovine intestinal organoids and will facilitate their potential use for various purposes, such as disease modeling, in the field of animal biotechnology.
Kang Won, Park;Hyeon, Yang;Min Gook, Lee;Sun A, Ock;Hayeon, Wi;Poongyeon, Lee;In-Sul, Hwang;Jae Gyu, Yoo;Choon-Keun, Park;Bo Ram, Lee
Journal of Animal Science and Technology
/
제64권6호
/
pp.1105-1116
/
2022
Recently, we reported the robust in vitro three-dimensional (3D) expansion of intestinal organoids derived from adult bovine (> 24 months) samples. The present study aimed to establish an in vitro 3D system for the cultivation of intestinal organoids derived from growing cattle (12 months old) for practical use as a potential alternative to in vivo systems for various purposes. However, very few studies on the functional characterization and 3D expansion of adult stem cells from livestock species compared to those from other species are available. In this study, intestinal crypts, including intestinal stem cells, from the small intestines (ileum and jejunum) of growing cattle were isolated and long-term 3D cultures were successfully established using a scaffold-based method. Furthermore, we generated an apical-out intestinal organoid derived from growing cattle. Interestingly, intestinal organoids derived from the ileum, but not the jejunum, could be expanded without losing the ability to recapitulate crypts, and these organoids specifically expressed several specific markers of intestinal stem cells and the intestinal epithelium. Furthermore, these organoids exhibited key functionality with regard to high permeability for compounds up to 4 kDa in size (e.g., fluorescein isothiocyanate [FITC]-dextran), indicating that apical-out intestinal organoids are better than other models. Collectively, these results indicate the establishment of growing cattle-derived intestinal organoids and subsequent generation of apical-out intestinal organoids. These organoids may be valuable tools and potential alternatives to in vivo systems for examining host-pathogen interactions involving epithelial cells, such as enteric virus infection and nutrient absorption, and may be used for various purposes.
Helicobacter pylori (H. pylori) infection is uncommon in developed countries, yet is common in underdeveloped and developing countries. Infection rate of H. pylori is minimally influenced by economic, environmental, and public health status and genetic factors. Korea is a developing country with a high incidence of H. pylori infection and gastric carcinoma, which is one of the leading causes of death. For this reason, accurate clinical and pathologic data on H. pylori-associated disease are very important. Intestinal metaplasia accompanies chronic gastritis and increases the risk of gastric carcinoma. For this reason, the relationship between H. pylori infection and intestinal metaplasia is very closely linked. Because of this, as the antecedent condition is guessed, it examines the relationship of the H. pylori and the intestinal metaplasia. Intestinal metaplasia is thought to be the basis in the development of intestinal type gastric carcinomas. Recent investigations showed that inflammatory reaction in the gastric fundus affect the development of gastric carcinogenesis. To verify neutrophilic activity in the gastric fundus and development of intestinal metaplasia in both gastric fundus and antral mucosa, their relationship was studied using 159 healthy patients who had undergone gastric endoscopic biopsies without any identifiable pathologic disesaes. When neutrophilic activity accompanied, incidence of intestinal metaplasia was significantly increased (p<0.05). H. pylori infection was statistically and significantly associated with the presence of intestinal metaplasia (p<0.05). These results suggest that H. pylori infection affected the development of intestinal metaplasia in the stomach. These results will help our understanding of H. pylori infection in the pathogenesis of intestinal metaplasia, a preneoplastic condition of the stomach. To reduce the incidence of gastric adenocarcinoma, eradication treatment of H. pylori is recommended when there's a neutrophilic activity in the gastric fundus.
Caenorhabditis elegans (C. elegans) utilizes two different cell-cycle modes, binucleations during the L1 larval stage and endoreduplications at four larval moltings, for its postembryonic intestinal development. Previous genetic studies indicated that CDC-25.2 is specifically required for binucleations at the L1 larval stage and is repressed before endoreduplications. Furthermore, LIN-23, the C. elegans ${\beta}$-TrCP ortholog, appears to function as a repressor of CDC-25.2 to prevent excess intestinal divisions. We previously reported that intestinal hyperplasia in lin-23(e1883) mutants was effectively suppressed by the RNAi depletion of cdc-25.2. Nevertheless, LIN-23 targeting CDC-25.2 for ubiquitination as a component of E3 ubiquitin ligase has not yet been tested. In this study, LIN-23 is shown to be the major E3 ubiquitin ligase component, recognizing CDC-25.2 to repress their activities for proper transition of cell-cycle modes during the C. elegans postembryonic intestinal development. In addition, for the first time that LIN-23 physically interacts with both CDC-25.1 and CDC-25.2 and facilitates ubiquitination for timely regulation of their activities during the intestinal development.
Human milk, which nourishes the early infants, is a source of bioactive components for the infant growth, development and commensal formulation as well. Human milk oligosaccharide is a group of complex and diverse glycans that is apparently not absorbed in human gastrointestinal tract. Although most mammalian milk contains oligosaccharides, oligosaccharides in human milk exhibit unique features in terms of their types, amounts, sizes, and functionalities. In addition to the prevention of infectious bacteria and the development of early immune system, human milk oligosaccharides are able to facilitate the healthy intestinal microbiota. Bifidobacterial intestinal microbiota appears to be established by the unilateral interaction between milk oligosaccharides, human intestinal activity and commensals. Digestibility, membrane transportation and catabolic activity by bacteria and intestinal epithelial cells, all of which are linked to the structural of human milk oligosaccharides, are crucial in determining intestinal microbiota.
The intestinal immune system has an ability to distinguish between the microbiota and pathogenic bacteria, and then activate pro-inflammatory pathways against pathogens for host defense while remaining unresponsive to the microbiota and dietary antigens. In the intestine, abnormal activation of innate immunity causes development of several inflammatory disorders such as inflammatory bowel diseases (IBD). Thus, activity of innate immunity is finely regulated in the intestine. To date, multiple innate immune cells have been shown to maintain gut homeostasis by preventing inadequate adaptive immune responses in the murine intestine. Additionally, several innate immune subsets, which promote Th1 and Th17 responses and are implicated in the pathogenesis of IBD, have recently been identified in the human intestinal mucosa. The demonstration of both murine and human intestinal innate immune subsets contributing to regulation of adaptive immunity emphasizes the conserved innate immune functions across species and might promote development of the intestinal innate immunity-based clinical therapy.
Intestinal failure (IF) is the critical reduction of the gut mass or its function below the minimum needed to absorb nutrients and fluids required for adequate growth in children. Severe IF requires parenteral nutrition (PN). Pediatric IF is most commonly due to congenital or neonatal intestinal diseases or malformations divided into 3 groups: 1) reduced intestinal length and consequently reduced absorptive surface, such as in short bowel syndrome (SBS) or extensive aganglionosis; 2) abnormal development of the intestinal mucosa such as congenital diseases of enterocyte development; 3) extensive motility dysfunction such as chronic intestinal pseudo-obstruction syndromes. The leading cause of IF in childhood is the SBS. In clinical practice the degree of IF may be indirectly measured by the level of PN required for normal or catch up growth. Other indicators such as serum citrulline have not proven to be highly reliable prognostic factors in children. The last decades have allowed the development of highly sophisticated nutrient solutions consisting of optimal combinations of macronutrients and micronutrients as well as guidelines, promoting PN as a safe and efficient feeding technique. However, IF that requires long-term PN may be associated with various complications including infections, growth failure, metabolic disorders, and bone disease. IF Associated Liver Disease may be a limiting factor. However, changes in the global management of IF pediatric patients, especially since the setup of intestinal rehabilitation centres did change the prognosis thus limiting "nutritional failure" which is considered as a major indication for intestinal transplantation (ITx) or combined liver-ITx.
Lactic acid bacteria (LAB) Play an important role in the human diet and are used in the production of edible fermented products such as kimchi and yoghurt. LAB are regarded as safe food additives used to enhance the nutritive value of foods. Plant-origin lactic acid bacteria (PLAB) cultured in vegetal media are now widely used in food industries. PLAB have been found to activate intestinal immunity, modulate the balance of the intestinal bacterial from, and enhance intestinal function. They are known for their strong resistance to acid; this enables them to persist for a longer duration in the human intestine. PLAB can also survive in the intestinal environment under conditions of poor nutrition. They have stronger vitality as compared to LAB of animal origin. Due to the unique characteristics of PLAB, they are being widely used in Japan for processing foods such as yoghurt and beverages. Recently, PLAB has also been used as the culture for processing yoghurt in Korea. We expect further research on the functional effects of PLAB.
인간의 장(腸)은 태어날 때만 해도 무균 상태이지만 태어나면서 산모나 주위 환경에 의해 미생물이 형성되기 시작한다. 미생물은 숙주 안에서 면역, 영양학적, 생리학적, 보호과정 등의 특징을 유발시키며, 밀접한 상호작용을 한다[6,24, 35]. 많은 연구를 통해 장내 미생물이 우리에게 주는 이로운 점들이 밝혀 지긴 했지만, 우리가 목표로 하는 장내 미생물이 숙주의 장내, 건강 상태를 조절하는 메커니즘은 아직 뚜렷하게 밝혀 지지 않고 있다. 즉, 숙주(인간)의 건강의 상태를 결정지어 주는 장내미생물 biomarker의 확립이 아직 불분명한 상태이다. 장내미생물의 방대한 다양성으로 인하여, 이를 연구하기 위한 분자 생태학 기술의 올바른 접목과 더 나은 방향으로의 기술 발전이 필요하다. 앞으로 더 나은 기술 개발을 통해, 신생아 장내의 초기에 형성되는 미생물을 검출하고, 여러 외부 요인에 따라 어떻게 연속되어 가면서 어떠한 역할을 하는지를 밝힐 수 있다면, 질병 치료뿐 아니라 예방도 가능해 질 것이다.
본 웹사이트에 게시된 이메일 주소가 전자우편 수집 프로그램이나
그 밖의 기술적 장치를 이용하여 무단으로 수집되는 것을 거부하며,
이를 위반시 정보통신망법에 의해 형사 처벌됨을 유념하시기 바랍니다.
[게시일 2004년 10월 1일]
이용약관
제 1 장 총칙
제 1 조 (목적)
이 이용약관은 KoreaScience 홈페이지(이하 “당 사이트”)에서 제공하는 인터넷 서비스(이하 '서비스')의 가입조건 및 이용에 관한 제반 사항과 기타 필요한 사항을 구체적으로 규정함을 목적으로 합니다.
제 2 조 (용어의 정의)
① "이용자"라 함은 당 사이트에 접속하여 이 약관에 따라 당 사이트가 제공하는 서비스를 받는 회원 및 비회원을
말합니다.
② "회원"이라 함은 서비스를 이용하기 위하여 당 사이트에 개인정보를 제공하여 아이디(ID)와 비밀번호를 부여
받은 자를 말합니다.
③ "회원 아이디(ID)"라 함은 회원의 식별 및 서비스 이용을 위하여 자신이 선정한 문자 및 숫자의 조합을
말합니다.
④ "비밀번호(패스워드)"라 함은 회원이 자신의 비밀보호를 위하여 선정한 문자 및 숫자의 조합을 말합니다.
제 3 조 (이용약관의 효력 및 변경)
① 이 약관은 당 사이트에 게시하거나 기타의 방법으로 회원에게 공지함으로써 효력이 발생합니다.
② 당 사이트는 이 약관을 개정할 경우에 적용일자 및 개정사유를 명시하여 현행 약관과 함께 당 사이트의
초기화면에 그 적용일자 7일 이전부터 적용일자 전일까지 공지합니다. 다만, 회원에게 불리하게 약관내용을
변경하는 경우에는 최소한 30일 이상의 사전 유예기간을 두고 공지합니다. 이 경우 당 사이트는 개정 전
내용과 개정 후 내용을 명확하게 비교하여 이용자가 알기 쉽도록 표시합니다.
제 4 조(약관 외 준칙)
① 이 약관은 당 사이트가 제공하는 서비스에 관한 이용안내와 함께 적용됩니다.
② 이 약관에 명시되지 아니한 사항은 관계법령의 규정이 적용됩니다.
제 2 장 이용계약의 체결
제 5 조 (이용계약의 성립 등)
① 이용계약은 이용고객이 당 사이트가 정한 약관에 「동의합니다」를 선택하고, 당 사이트가 정한
온라인신청양식을 작성하여 서비스 이용을 신청한 후, 당 사이트가 이를 승낙함으로써 성립합니다.
② 제1항의 승낙은 당 사이트가 제공하는 과학기술정보검색, 맞춤정보, 서지정보 등 다른 서비스의 이용승낙을
포함합니다.
제 6 조 (회원가입)
서비스를 이용하고자 하는 고객은 당 사이트에서 정한 회원가입양식에 개인정보를 기재하여 가입을 하여야 합니다.
제 7 조 (개인정보의 보호 및 사용)
당 사이트는 관계법령이 정하는 바에 따라 회원 등록정보를 포함한 회원의 개인정보를 보호하기 위해 노력합니다. 회원 개인정보의 보호 및 사용에 대해서는 관련법령 및 당 사이트의 개인정보 보호정책이 적용됩니다.
제 8 조 (이용 신청의 승낙과 제한)
① 당 사이트는 제6조의 규정에 의한 이용신청고객에 대하여 서비스 이용을 승낙합니다.
② 당 사이트는 아래사항에 해당하는 경우에 대해서 승낙하지 아니 합니다.
- 이용계약 신청서의 내용을 허위로 기재한 경우
- 기타 규정한 제반사항을 위반하며 신청하는 경우
제 9 조 (회원 ID 부여 및 변경 등)
① 당 사이트는 이용고객에 대하여 약관에 정하는 바에 따라 자신이 선정한 회원 ID를 부여합니다.
② 회원 ID는 원칙적으로 변경이 불가하며 부득이한 사유로 인하여 변경 하고자 하는 경우에는 해당 ID를
해지하고 재가입해야 합니다.
③ 기타 회원 개인정보 관리 및 변경 등에 관한 사항은 서비스별 안내에 정하는 바에 의합니다.
제 3 장 계약 당사자의 의무
제 10 조 (KISTI의 의무)
① 당 사이트는 이용고객이 희망한 서비스 제공 개시일에 특별한 사정이 없는 한 서비스를 이용할 수 있도록
하여야 합니다.
② 당 사이트는 개인정보 보호를 위해 보안시스템을 구축하며 개인정보 보호정책을 공시하고 준수합니다.
③ 당 사이트는 회원으로부터 제기되는 의견이나 불만이 정당하다고 객관적으로 인정될 경우에는 적절한 절차를
거쳐 즉시 처리하여야 합니다. 다만, 즉시 처리가 곤란한 경우는 회원에게 그 사유와 처리일정을 통보하여야
합니다.
제 11 조 (회원의 의무)
① 이용자는 회원가입 신청 또는 회원정보 변경 시 실명으로 모든 사항을 사실에 근거하여 작성하여야 하며,
허위 또는 타인의 정보를 등록할 경우 일체의 권리를 주장할 수 없습니다.
② 당 사이트가 관계법령 및 개인정보 보호정책에 의거하여 그 책임을 지는 경우를 제외하고 회원에게 부여된
ID의 비밀번호 관리소홀, 부정사용에 의하여 발생하는 모든 결과에 대한 책임은 회원에게 있습니다.
③ 회원은 당 사이트 및 제 3자의 지적 재산권을 침해해서는 안 됩니다.
제 4 장 서비스의 이용
제 12 조 (서비스 이용 시간)
① 서비스 이용은 당 사이트의 업무상 또는 기술상 특별한 지장이 없는 한 연중무휴, 1일 24시간 운영을
원칙으로 합니다. 단, 당 사이트는 시스템 정기점검, 증설 및 교체를 위해 당 사이트가 정한 날이나 시간에
서비스를 일시 중단할 수 있으며, 예정되어 있는 작업으로 인한 서비스 일시중단은 당 사이트 홈페이지를
통해 사전에 공지합니다.
② 당 사이트는 서비스를 특정범위로 분할하여 각 범위별로 이용가능시간을 별도로 지정할 수 있습니다. 다만
이 경우 그 내용을 공지합니다.
제 13 조 (홈페이지 저작권)
① NDSL에서 제공하는 모든 저작물의 저작권은 원저작자에게 있으며, KISTI는 복제/배포/전송권을 확보하고
있습니다.
② NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 상업적 및 기타 영리목적으로 복제/배포/전송할 경우 사전에 KISTI의 허락을
받아야 합니다.
③ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 보도, 비평, 교육, 연구 등을 위하여 정당한 범위 안에서 공정한 관행에
합치되게 인용할 수 있습니다.
④ NDSL에서 제공하는 콘텐츠를 무단 복제, 전송, 배포 기타 저작권법에 위반되는 방법으로 이용할 경우
저작권법 제136조에 따라 5년 이하의 징역 또는 5천만 원 이하의 벌금에 처해질 수 있습니다.
제 14 조 (유료서비스)
① 당 사이트 및 협력기관이 정한 유료서비스(원문복사 등)는 별도로 정해진 바에 따르며, 변경사항은 시행 전에
당 사이트 홈페이지를 통하여 회원에게 공지합니다.
② 유료서비스를 이용하려는 회원은 정해진 요금체계에 따라 요금을 납부해야 합니다.
제 5 장 계약 해지 및 이용 제한
제 15 조 (계약 해지)
회원이 이용계약을 해지하고자 하는 때에는 [가입해지] 메뉴를 이용해 직접 해지해야 합니다.
제 16 조 (서비스 이용제한)
① 당 사이트는 회원이 서비스 이용내용에 있어서 본 약관 제 11조 내용을 위반하거나, 다음 각 호에 해당하는
경우 서비스 이용을 제한할 수 있습니다.
- 2년 이상 서비스를 이용한 적이 없는 경우
- 기타 정상적인 서비스 운영에 방해가 될 경우
② 상기 이용제한 규정에 따라 서비스를 이용하는 회원에게 서비스 이용에 대하여 별도 공지 없이 서비스 이용의
일시정지, 이용계약 해지 할 수 있습니다.
제 17 조 (전자우편주소 수집 금지)
회원은 전자우편주소 추출기 등을 이용하여 전자우편주소를 수집 또는 제3자에게 제공할 수 없습니다.
제 6 장 손해배상 및 기타사항
제 18 조 (손해배상)
당 사이트는 무료로 제공되는 서비스와 관련하여 회원에게 어떠한 손해가 발생하더라도 당 사이트가 고의 또는 과실로 인한 손해발생을 제외하고는 이에 대하여 책임을 부담하지 아니합니다.
제 19 조 (관할 법원)
서비스 이용으로 발생한 분쟁에 대해 소송이 제기되는 경우 민사 소송법상의 관할 법원에 제기합니다.
[부 칙]
1. (시행일) 이 약관은 2016년 9월 5일부터 적용되며, 종전 약관은 본 약관으로 대체되며, 개정된 약관의 적용일 이전 가입자도 개정된 약관의 적용을 받습니다.