1. 2015년 6월

Neuropeptide Y regulates the hematopoietic stem cell microenvironment and prevents nerve injury in the bone marrow.
EMBO J. 2015 Jun 12;34(12):1648-60. doi: 10.15252/embj.201490174. Epub 2015 Apr 27.

교신저자: 경북대학교 배재성 교수

교감신경계 (sympathetic nervous sytem :SNS) 가 골수 환경을 조절할 수 있음이 잘 알려져 있음. Neuropeptide Y (NPY) 가 결핍된 생쥐는 조혈모줄기세포의 유의미한 감소와 더불어 SNS fiber와 혈관상피세포의 세포사멸과 골수 재생성의 감소가 관찰됨. 약리학적인 방법으로 NPY의 증가를 통해 항암제에 의한 SNS 손상을 극복할 수 있었음. 이와 같은 NPY의 작용은 NPY 의 수용체인 Y1이 결핍된 생쥐에서는 일어나지 않는 것으로 보아 NPY가 Y1 수용체의 작용으로 neuroprotection과 골수 재생에 관여함을 증명하였음.

2. 2015년 4월

Mitofusins deficiency elicits mitochondrial metabolic reprogramming to pluripotency. .
Cell Death Differ. 2015 Apr 17. doi: 10.1038/cdd.2015.43. [Epub ahead of print]

교신저자: 한국 생명공학 연구원 조이숙 박사

p53-p21 은 역분화 과정을 억제하는 reprogramming barrier 로의 작용하는 것이 잘 알려져 있음. 연구팀은 p53-p21을 동시에 발현 억제하였을 때 mitochondria 의 산화적 인산화 단백질과 mitochondria 의 fusion에 관여하는 mitofusion 1/2 (Mfn1/2)의 감소를 확인하고, 또한 Mfn1/2의 감소가 p53-p21 의 감소를 야기하여, 역분화 효율이 증가됨을 관찰하였음. Mfn1/2의 감소는 Ras-Raf 그리고, Hypoxia inducible factor 1α 에 의한 해당과정의 증가가 역분화 효율 증가에 필수적임을 규명하였음. .

3. 2015년 4월

Pontin functions as an essential coactivator for Oct4-dependent lincRNA expression in mouse embryonic stem cells.
Nat Commun. 2015 Apr 10;6:6810. doi: 10.1038/ncomms7810.

교신저자: 서울대학교 백성희 교수, 국립 암센터 이호 박사, DGIST 황대희 교수

역분화 과정에서 전사 인자와 chromatin 의 재배열과 noncoding RNA 의 역할이 매우 중요함. 연구팀은 Pontin 이라는 chromatin remodeling factor 가 Oct4의 coactivator 로써 생쥐 배아줄기세포의 전분화성 유지에 필수적임을 규명하였음. Pontin 과 Oct4는 배아줄기세포의 전분화성 유지에 필수적인 대표적인 유전자들의 발현을 조절하고 있으며, Pontin의 역할은 linc1253이라는 Large intergenic noncoding RNA (lincRNA)의 전사를 제어함으로써 배아 줄기세포의 운명을 결정함을 확인하였음.

4. 2015년 2월

MicroRNA-26a induced by hypoxia targets HDAC6 in myogenic differentiation of embryonic stem cells.
Biomaterials. 2015 Mar;45:36-45. doi: 10.1016/j.biomaterials.2014.12.049. Epub 2015 Jan 13.

교신저자: 서울대학교 김효수 교수

히스톤 탈인산화효소 중 하나인 HDAC6 가 배아줄기세포에서 근육분화 (Myogenic differentiation)에 관여함을 확인함. 배아줄기세포의 분화과정에서 감소하는 HDAC6의 knock-down을 통해 Pax7 과 같은 근육분화 표지들이 증가함을 관찰하였음. 이와 같은 결과는 HDAC6에 감소에 의해 Histone H3 과 H4의 acetylation 이 증가하고, 이에 따라 Pax7 프로모터에 RNA polymerase II의 결합이 증가하기 때문임. 또한 hypoxia 상황에서 증가하는 miR-26a가 HDAC6의 3-UTR에 직접적으로 결합하여, HDAC6의 번역을 억제하기 때문에, hypoxia 조건에서 일어나는 근육분화 과정을 제어함을 확인하였음.

5. 2015년 6월

Rh D blood group conversion using transcription activator-like effector nucleases.
Nat Commun. 2015 Jun 16;6:7451. doi: 10.1038/ncomms8451.

교신저자: 연세대학교 김형범 교수

Rh D negative 이며 O 형인 혈액은 모든 사람들에게 수혈할 수 있지만, Rh D positive 혈액을 Rh D negative 혈액으로 변환시키는 것에 대한 연구는 수행되지 않았음. Rh D 혈액은 RHD 유전자의 유무에 의해 결정이 되기 때문에, RHD 유전자를 TALEN 기법으로 knock-down 한 erythoroid progenitor cell을 이용하면, Erythoid lineage 분화를 통해 D antigen 이 발현하지 않는 Rh D negative 혈액을 만들 수 있음.

6. 2015년 6월

FOXM1-induced PRX3 Regulates Stemness and Survival of Colon Cancer Cells via Maintenance of Mitochondrial Function.
Gastroenterology. 2015 Jun 16. pii: S0016-5085(15)00834-3. doi: 10.1053/j.gastro.2015.06.007.

교신저자: 인재대학교 한진 교수

연구팀은 CD133+CD44+Lrg5+ colon cancer stem cells (CSCs) 을 분리하여, CD133-CD44-Lrg5- colon tumor cells 에 비해 mitochondrial peroxiredoxin 3 (PRX3)의 발현이 증가하고, mitochondrial membrane potenital 의 증가와 ATP, Ca2+, ROS, 그리고 oxygen comsumption이 상대적으로 높음을 확인하였음. PRX3 의 발현 억제에 의해 xenograft tumor 모델에서 CSCs 의 성장이 감소하고 metastasis 가 억제됨을 확인하였음. FOXM1 전사인자의 활성이 RPX3와 CD133의 발현에 중요하기 때문에 FOXM1 이 colon cancer stem cells 의 새로운 drug target 이 될 수 있음.

7. 2015년 5월

Calpain Determines the Propensity of Adult Hippocampal Neural Stem Cells to Autophagic Cell Death Following Insulin Withdrawal
Stem Cells. 2015 Jun 18. doi: 10.1002/stem.2082.

교신저자: 대구경북과학기술원 유성운 교수

Neuronal cell death 메카니즘 연구는 다양한 신경퇴행성질환을 치료할 수 있는 발판이 될 수 있음. 연구팀은 rat hippocampal neural stem (HCN) cells 의 배양 시 insulin 을 withdrawal 함으로써 발생되는 autophagic cell death (ACD)가 세포의 낮은 calpain activity 에 의한 것임을 밝힘. 즉, Insulin 이 제거된 환경에서 HCN cells 의 calpain 2 발현이 급격히 감소되게 되고, 이것이 cell death 의 mode를 ACD 로 전환시키는데 중요한 factor 임을 발견함.

8. 2015년 6월

Core Pluripotency Factors Directly Regulate Metabolism in Embryonic Stem Cell to Maintain Pluripotency.
Stem Cells. 2015 Jun 8. doi: 10.1002/stem.2073.

교신저자: 서울대학교 윤홍덕 교수

배아줄기세포는 stemness를 유지시키기 위하여 glycolysis 에 의존적으로 ATP 생산하는 것으로 잘 알려져 있음. 본 연구팀은 마우스 배아줄기세포에서 core pluripotency factor 인 Oct4 가 직접적으로 glycolytic enzyme인 Hk2 와 Pkm2 의 transcription을 조절한다는 것을 규명하였음. 특히, 배아줄기세포의 분화 시에 Hk2 와 Pkm2 의 발현양이 급격이 증가함으로써 높은 glycolysis level 을 유지시킨다는 것을 밝혔으며, LIF 가 제거된 환경에서는 Hk2 와 Pkm2 의 발현 증가에 의해 줄기세포의 증식능 및 분화능을 유지된다는 것을 증명함.

9. 2015년 6월

Recapitulation of in vivo-like paracrine signals of human mesenchymal stem cells for functional neuronal differentiation of human neural stem cells in a 3D microfluidic system.
Biomaterials. 2015 Sep;63:177-88. doi: 10.1016/j.biomaterials.2015.06.011. Epub 2015 Jun 14.

교신저자: 연세대학교 조승우 교수

사람 지방유래 줄기세포의 paracrine effect를 통한 신경줄기세포의 neuronal differentiation 유도 현상을 in vitro 상에서 관찰하기 위한 3D ECM-microfluidic array flatform을 개발함. GDNF를 overexpression 하도록 genetically engineering 된 지방줄기세포와 신경줄기세포를 이 시스템 하에서 함께 배양하였을 때, glial 세포로의 분화율은 줄어드는 반면 신경세포로의 분화율이 증가되는 것을 관찰함. 그리고 이러한 효과가 in vivo 상에서 동일하게 일어나는 것을 밝혀, 3D ECM based microfluidic array flatform이 줄기세포의 co-culture 및 in vivo 상에서의 endogeneous neuronal behavior를 관찰할 수 있는 좋은 시스템을 제공할 것으로 기대됨.

10. 2015년 6월

Reduced graphene oxide-coated hydroxyapatite composites stimulate spontaneous osteogenic differentiation of human mesenchymal stem cells
Nanoscale. 2015 Jul 21;7(27):11642-51. doi: 10.1039/c5nr01580d.

교신저자: 부산대학교 한동욱 교수

연구팀은 reduced graphene oxide (rGO)-coated hydroxtapatite (HAp)를 사용하여 사람 중간엽줄기세포를 골세포로 분화 유도 시키는데 성공함. 일반적으로 첨가되는 골세포 분화 유도 인자 없이 rGA-HAp 처리만으로 줄기세포의 골세포로의 분화가 유도된다는 것을 밝혔으며, rGO 및 HAp의 단독 처리보다 높은 효율로 분화가 유도됨을 증명함.

11. 2015년 7월

S6K Promotes Dopaminergic Neuronal Differentiation Through PI3K/Akt/mTOR-Dependent Signaling Pathways in Human Neural Stem Cells.
Mol Neurobiol. 2015 Jul 5.

교신저자: 한양대학교 고현철 교수

사람 신경줄기세포에서는 처음으로 dopaminergic 뉴런 분화에 PI3K/Akt/mTOR signaling 이 필수적이며, 이는 p70 ribosomal S6 kinase (S6K)의 activation 에 의해 일어난다는 것을 규명함. 사람 신경줄기세포에 S6K을 genetically overexpression 시킨 후 체내 이식한 결과 TH-positive dopaminergic 뉴런으로의 분화가 효과적으로 유도된다는 것을 관찰함.