• 생명과학회지
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• 제26권1호
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• pp.8-16
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• 2016

적절한 농도의 활성산소종(ROS)은 병원체에 대한 세포의 방어, 신호 전달, 세포 성장 및 유전자 발현을 포함한 다양한 정상 세포 기능을 매개한다. 최근의 연구는 ROS와 ROS를 생성하는 NADPH 산화 효소(Nox)가 성인 쥐 뇌의 뇌실 하 영역(SVZ)에 있는 신경 줄기세포의 자가 복제와 신경 세포 분화에 중요하다는 것을 보여 주었다. 본 연구에서 세포 내 ROS가 갓 태어난 쥐의 뇌에서 적출되어 배양된 SVZ 신경 줄기세포에서 검출된 것으로 나타났다. Nox 유사 유전자들 중 Nox4가 배양된 세포에서 주로 발현되었고, Nox1과 Nox2는 거의 발현되지 않았다. 또한, Nox4 유전자는 신경 세포 분화 동안 최대 10배까지 발현이 크게 증가하였다. Immunocytochemistry결과 Nox4 단백질은 신경 세포 특이적인 tubulin인 Tuj1-양성 신경 세포에서 주로 발견되었다. 이와 맥을 같이 하여, 내인성 ROS는 분화 후 축삭돌기를 가지고 있으며 신경 세포로 보이는 세포에서만 검출되었다. 또한, ROS를 제거하는N-acetyl cysteine에 의해 세포 산화 환원 상태가 교란되었을 때, 신경 세포로의 분화가 크게 감소하였다. 마지막으로, shRNA를 이용하 여 Nox4를 knockdown한 세포에서 신경 세포로의 분화가 감소하였다. 이러한 연구 결과는 Nox4가 갓 태어난 쥐의 SVZ 신경 줄기 세포의 주요한 ROS 생성 효소이고, Nox4에 의한 ROS생성이 신경 세포 분화에 중요하다는 것을 암시한다.

• 한국표면공학회:학술대회논문집
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• 한국표면공학회 2016년도 추계학술대회 논문집
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• pp.122.2-122.2
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• 2016

Surface topographical cues has been highlighted to control the fate of neural stem cells (NSCs). Herein we developed a hierarchically patterned substrate (HPS) platform for regulating NSC differentiation. The HPS induced cytoskeleton alignment and highly activated focal adhesion in hNSCs as indicated by enhanced expression of focal adhesion proteins such as focal adhesion kinase (FAK) and vinculin. hNSCs cultured on HPS exhibited enhanced neuronal differentiation compared to flat group. We also developed a graphene oxide (GO)-based hierarchically patterned substrates (GPS) that promote focal adhesion formation and neuronal differentiation of hNSCs. Enhanced focal adhesion and differentiation of hNSCs on the HPS was reversed by blocking the ${\beta}1$ integrin binding and mechanotransduction-associated signals including Rho-associated protein kinase (ROCK) and extracellular-regulated kinase (ERK) pathway, which may suggest a potential mechanism of beneficial effects of HPS. In addition, hNSCs on the HPS differentiated into functional neurons exhibiting sodium currents and action potentials as confirmed by whole cell patch-clamping analysis. The hierarchical topography can direct differentiation of NSCs towards functional neurons, and therefore would be an important element for the design of functional biomaterials for neural tissue regeneration applications.

• 대한약학회:학술대회논문집
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• 대한약학회 2003년도 Proceedings of the Convention of the Pharmaceutical Society of Korea Vol.2-2
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• pp.164.2-164.2
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• 2003

Human embryonic stem (ES) cell lines derived from the inner cell mass of human blastocysts have potential to differentiate into any cell types. We have established in vitro neural differentiation of human ES cells. After the formation of embroid bodies (EBs), the differentiating EBs formed neural tube-like rosettes in the presence of basic fibroblast growth factor (bFGF). The rosettes were selectively isolated by the treatment of dispase and cultured in a medium for human neural precursors in the presence of bFGF. (omitted)

• Reproductive and Developmental Biology
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• 제31권4호
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• pp.267-272
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• 2007

Human embryonic stem (ES) cells are derived from the inner cell mass of the preimplantation embryo and have the capacity to differentiate into various types of cells in the body. Hence, these cells may potentially be an indefinite source of cells for cell therapy in various degenerative diseases including neuronal disorders. For clinical applications of human ES cells, directed differentiation of these cells would be necessary. The objective of this study is to develop the culture condition for the expansion of neural precursor cells derived from human ES cells. Human ES cells were able to differentiate into neural precursor cells upon a stepwise culture condition. Neural precursor cells were propagated up to 5000-fold in cell numbers over 12-week period of culture and evaluated for their characteristics. Expressions of sox1 and pax6 transcripts were dramatically up-regulated along the differentiation stages by RT-PCR analysis. In contrast, expressions of oct4 and nanog transcripts were completely disappeared in neural precursor cells. Expressions of nestin, pax6 and sox1 were also confirmed in neural precursor cells by immunocytochemical analysis. Upon differentiation, the expanded neural precursor cells differentiated into neurons, astrocytes, and oligodendrocytes. In immunocytochemical analysis, expressions of type III ${\beta}$-tubulin and MAP2ab were observed Presence of astrocytes and oligodendrocytes were also confirmed by expressions of GFAP and O4, respectively. Results of this study demonstrate the feasibility of long-term expansion of human ES cell-derived neural precursor cells in vitro, which can be a potential source of the cells for the treatment of neurodegenerative disorders.

• 대한생식의학회:학술대회논문집
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• 대한불임학회 2006년도 The 5th Biannual Meeting of Pacific Rim Society for Fertility and Sterility
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• pp.170.2-170.2
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• 2006

• 동의신경정신과학회지
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• 제20권4호
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• pp.63-77
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• 2009

Objectives : In this study, an essential oil fragrance from Danggwi was administrated into the neural stem cell and the effect of the essential oil on the differentiation and proliferation of the neural stem cells were observed. Methods : The establishment of the neural stem cell was identified via Nestin, DAPI dye. An essential oil fragrance from Danggwi was administrated with a proved optimum level for the survival of the cell through MTT assay. Also, according to the analysis of Western blot, the essential oil fragrance from Danggwi promotes the phosphorylating of Akt, Erk, ERM protein. Results : MTT assay showed increased in GFAP. The result indicates that the differentiation to astrocyte is promoted. The phosphorylation levels of ERM, Erk and Akt were increased at 60 min after addition of 5 ug/ml of essential oil fragrance from Danggwi and sustained to 48 hours. These imply that essential oil fragrance from Danggwi may induce the survival and the proliferation of the differentiated cells. Conclusions : These results suggest that the essential oil fragrance from Danggwi can be effective for the in vivo study of degenerative neuronal disease using neural stem cell.

• Clinics in Shoulder and Elbow
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• 제15권2호
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• pp.65-72
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• 2012

목적: 세가지 기원의 줄기 세포 분화능과 면역표현형을 평가하고자 하였다. 대상 및 방법: 견봉하 점액낭과 골수, 탯줄 혈액 세 개의 군에서 세포를 채취하였다. 견봉하 점액낭과 골수는 견관절 수술 환자군에게 임상적 동의 하에 수술중 채취하였다. 각각의 채취된 세포 및 탯줄 혈액에 대하여 계대 배양을 시행하여 신경 분화군, 지방 분화군, 골 분화군을 평가하였으며 세포 표면 항체를 밝히기 위해 유동세포분석법을 이용하였다. 결과: 견봉하 점액낭 유래 세포에서는 신경분화와 지방 분화는 8예 모두 (100%)에서, 골분화는 8례 중 5예 (62.5%)에서 성공할 수 있었으며 골수 유래 세포의 경우 신경 및 지방 분화 유도한 6례 및 5예 모두 (100%) 분화에 성공하였으나 골분화 유도는 5예 중 4예 (80%)에서 얻을 수 있었다. 반면 탯줄 유래 세포 분화 연구의 경우 신경 분화 유도 67례 중 65예 (97%)에서 지방 분화 연구 54예 중 29예 (53.7%)에서 골 분화 연구 57예 중 39예 (68.4%)에서 성공할 수 있었다. 결론: 탯줄 유래 줄기세포의 분화능과 비교하였을 때 견봉하 점액낭 및 골수 유래 줄기세포의 분화능이 우수함을 알 수 있으며 이는 향후 세포 치료에 있어서 안정성 있는 치료 제공자가 될 수 있을 것으로 보이며 향후 생체 실험 연구의 참고 자료로서도 가치가 있을 것으로 보인다.

• International Journal of Stem Cells
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• 제16권2호
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• pp.135-144
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• 2023

Background and Objectives: Melanocyte (MC), derived from neural crest stem cell (NCSC), are involved in the production of melanin. The mechanism by which NCSC differentiates to MC remains unclear. N6-methyladenosine (m6A) modification was applied to discuss the potential mechanism. Methods and Results: NCSCs were isolated from hair follicles of rats, and were obtained for differentiation. Cell viability, tyrosinase secretion and activity, and transcription factors were combined to evaluated the MC differentiation. RT-qPCR was applied to determine mRNA levels, and western blot were used for protein expression detection. Total m6A level was measured using methylated RNA immunoprecipitation (MeRIP) assay, and RNA immunoprecipitation was used to access the protein binding relationship. In current work, NCSCs were successfully differentiated into MCs. Fat mass and obesity associated gene (FTO) was aberrant downregulated in MCs, and elevated FTO suppressed the differentiation progress of NCSCs into MCs. Furthermore, microphthalmia-associated transcription factor (Mitf), a key gene involved in MC synthesis, was enriched by FTO in a m6A modification manner and degraded by FTO. Meanwhile, the suppression functions of FTO in the differentiation of NCSCs into MCs were reversed by elevated Mitf. Conclusions: In short, FTO suppressed the differentiating ability of hair follicle-derived NCSCs into MCs by m6A modifying Mitf.

• 한국동물번식학회:학술대회논문집
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• 한국동물번식학회 2004년도 춘계학술발표대회
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• pp.273-273
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• 2004

This study was to examine in vitro neural cell differentiation pattern of the genetically modified human embryonic stem cells expressing tyrosine hydroxylase (TH). Human embryonic stem (hES, MB03) cell was transfected with cDNAs cording for TH. Successful transfection was confirmed by western immunoblotting. (omitted)

• 한국발생생물학회지:발생과생식
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• 제12권1호
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• pp.87-95
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• 2008

만능성 인간 배아줄기세포로부터 확립된 신경줄기세포 또는 신경전구세포는 퇴행성 신경질환 세포치료제로 이용될 수 있는 다양한 종류의 신경세포로 분화 유도될 수 있다. 하지만, 인간 배아줄기세포로부터 신경세포를 생산하기 위한 기술은 아직 많은 장애를 가지고 있다. 인간 배아줄기세포 유래 신경전구세포에서 특징적으로 나타나는 신경관 유사로제트에 대한 이해는 인간 배아줄기세포 신경 분화의 효율을 높이는데 유용한 정보를 제공할 것으로 사료된다. 일반적으로 신경로제트(neural rosette)는 분화 중인 배아체를 부착 배양함으로써 유도하지만, 이 방법은 시간이 걸리고 복잡하다는 단점이 있다. 본 연구에서는 신경로제트가 부착배양을 하지 않고 부유배양으로 형성될 수 있는지 조사하였다. 우선적으로, 배아체 형성 및 신경분화에 인간 배아줄기세포 클럼프(clump) 크기가 영향을 주는지를 조사하였고, 사방 $500\;{\mu}m$ 크기의 인간 배아줄기세포 클럼프가 신경 분화 유도에 가장 효과적임을 확인하였다. 로제트 형성을 유도하기 위해, 사방 $500\;{\mu}m$ 크기의 인간 배아줄기세포 클럼프를 1주일 동안 EB 배양배지에 부유 배양함으로써 균일한 크기의 배아체를 얻은 후, NES 배양 배지에서 부가적으로 $1{\sim}2$주 동안 계속 부유 배양한 결과, $7{\sim}10$일 사이에 신경관 유사 로제트가 형성됨을 확인하였다. 로제트 형성 세포의 신경전구세포로서 특성은 RT-PCR과 면역형광염색법을 이용한 신경전구세포 특이적 마커(vimentivi, nestin, MSI1, MSI2, Sox1, Tuj1) 발현을 통해 확인하였다. 또한, 성장인자를 제외한 NES 배양 배지에서 신경로제트를 $2{\sim}6$주 동안 지속적으로 배양하면 성숙 신경세포로의 말단 분화가 유도됨을 확인하였다. 신경세포 특이적 마커(Tuj1, MAP2, GABA)와 신경아교 특이적 마커($S100{\beta}$, GFAP)는 $2{\sim}3$주 또는 4주 후에 각각 발현이 유도됨을 확인하였고, 희소 돌기아교 특이적 마커(O1과 CNPase)는 $5{\sim}6$주 후에 발현이 증가함을 확인하였다. 본 연구결과는 신경로제트가 부유 배양시스템에서 성공적으로 형성됨을 보여주고 있으며, 이는 인간 배아줄기세포의 신경 분화를 이해하고, 신경전구세포 유도 과정을 단순화하는데 효과적으로 이용될 수 있을 것으로 사료된다.