1. 2015년 8월

Functional Correction of Large Factor VIII Gene Chromosomal Inversions in Hemophilia A Patient-Derived iPSCs Using CRISPR-Cas9. Cell Stem Cell.
2015 Aug 6;17(2):213-20.

교신저자: 연세대학교 김동욱 교수, 서울대학교 김진수 교수

혈우병 환자의 세포로부터 만든 역분화 줄기세포 (iPS)를 유전자 가위 기술 (CRISPR-Cas9)을 사용해 혈우병을 일으키는 돌연변이 유전자를 교정한 다음, 혈액응고인자를 만드는 세포로 분화시키는데 성공함. 그리고, 분화된 세포를 혈우병 쥐에 이식한 결과, 정상 쥐의 10% 수준으로 혈액응고인자를 분비하는 것을 확인함. 이식 2주 후 쥐 꼬리에 bleeding을 유도하였을 때 33.3%의 생존율이 관찰된 반면, 혈우병 쥐 및 유전자 교정을 하지 않고 분화유도된 세포를 이식한 혈우병 쥐는 80분 이내에 모두 사망한 다는 것을 확인함.

2. 2015년 8월

miR-431 promotes differentiation and regeneration of old skeletal muscle by targeting Smad4.
Genes Dev. 2015 Aug 1;29(15):1605-17.

교신저자: 한국생명공학연구원 권기선 박사

마이크로RNA-431 (miR-431)가 노화된 근육줄기세포의 분화 기능을 회복시키는 중요한 인자라는 것을 규명함. 연구팀은 젊은 생쥐와 늙은 생쥐 근육에서 각각 근육줄기세포를 분리해 마이크로RNA를 비교 분석하여 노화된 근육줄기세포는 miR-431이 감소한다는 것을 발견하였으며, miR-431이 근육줄기세포 분화 기능을 억제한다고 알려진 TGF-β 신호전달체계의 하위 단백질인 'SMAD4'를 저해한다는 사실을 규명하였음.

3. 2015년 8월

Effects of ECM protein micropatterns on the migration and differentiation of adult neural stem cells.
Sci Rep. 2015 Aug 12;5:13043.

교신저자: 고려대학교 선웅 교수, 카이스트 남윤기 교수

성체 신경줄기세포 niche를 구성하는 주요 세포외기질 (ECM) 중 하나인 laminin 의 stripe 패턴을 사용하여, 신경줄기세포로부터의 분화되는 neuron과 astrocyte의 alignment를 조절 할 수 있다는 것을 밝힘. poly-D-lysine (PDL)이 코팅되어있는 glass coverslip 위에 laminin line을 만든 후 성체 신경줄기세포를 배양한 결과, 신경줄기세포로부터 분화된 astrocyte는 laminin line으로의 migration이 잘 이루어지는 반면 neuron은 laminin line 간의 거리가 120 µm 이상 증가하게 되면 PDL에 주로 분포하는 astrocyte 보다 낮은 migration 능력을 나타낸다는 것을 밝힘. 이 연구는 astrocyte와 neuron간의 상호작용 분석을 위한 astrocyte-aligned-cell chip 개발에 중요한 발판을 제공할 것으로 기대됨.

4. 2015년 8월

In vivo reprogrammed pluripotent stem cells from teratomas share analogous properties with their in vitro counterparts.
Sci Rep. 2015 Aug 28;5:13559. doi: 10.1038/srep13559.

교신저자: 건국대학교 도정태 교수

역분화 생쥐 모델에서 in vivo 로 역분화된 역분화줄기세포 (iPSCs)는 trophoblast lineage로도 분화가 가능한 totipotency 의 특성을 지니고 있음. 연구진은 Oct4-GFP 리포터 유전자를 이용하여, in vivo 역분화 과정에서 역분화 세포를 탐지할 수 있는 시스템을 구축하였음. 역분화를 유도하는 과정에서 Oct4-GFP positive 한 세포가 있는 기형종 (teratoma)가 만들어지며, 여기서 얻어진 in vivo 만능줄기세포는 배아줄기세포와 세포형이 다를 뿐만 아니라, 3배엽성 분화가 가능하고 chimera를 만들 수 있으나, trophectoderm 으로의 분화는 일어나지 않았음. 따라서, in vivo 역분화 세포의 trobphoblast 로의 분화는 in vivo 역분화세포의 unique 한 특성이라고 말할 수 없음.

5. 2015년 9월

Mesenchymal Stem Cells Aggregate and Deliver Gold Nanoparticles to Tumors for Photothermal Therapy.
ACS Nano. 2015 Sep 11. [Epub ahead of print]

교신저자: 서울대학교 김병수 교수

사람 골수유래 중간엽줄기세포를 이용한 gold nanoparticle delivery system을 구축하여, tumor-targeting efficiency를 증진시키는데 성공함. 본 연구팀은 nanoparticle이 세포 밖으로 빠져나가는 현상을 막기 위하여, pH-sensitive gold nanoparticle을 사용하여 효과적으로 중간엽줄기세포에서 머무를 수 있도록 하였음. 그리고, 이 세포를 실험쥐에 이식하였을 때 대부분의 암세포가 제거된다는 것을 밝힘.

6. 2015년 9월

Hexavalent chromium induces apoptosis in male somatic and spermatogonial stem cells via redox imbalance.
Sci Rep. 2015 Sep 10;5:13921. doi: 10.1038/srep13921.

교신저자: 건국대학교 김진회 교수

Hexavalent chromium [Cr(VI)]는 남성의 생식기능 이상을 야기하는 대표적인 환경유해물질이지만, 생식기능 이상의 원인은 알려져 있지 않음. 생쥐 동물 모델 연구를 통해 Cr(VI)의 남성 불임의 원인이 정원줄기세포 (spermatogonial stem cells: SSCs)와 정소의 주요 체세포 (Leydig 세포, Sertoli 세포)의 손상에 의한 것임을 증명하였음. Cr(VI) 처리에 의한 oxidative stress 와 mitochondrial 세포사멸에 의한 정소세포와 정원줄기세포의 세포손상이 남성 불임의 주요 원인임.

7. 2015년 9월

MicroRNA125b-mediated Hedgehog signaling influences liver regeneration by chorionic plate-derived mesenchymal stem cells.
Sci Rep. 2015 Sep 15;5:14135. doi: 10.1038/srep14135.

교신저자: 부산대학교 정영미 교수

융모막판 (chorionic plate)에서 유래된 간엽줄기세포(CP-MSCs)의 간재생 (Liver regeneration)에 대한 기전은 알려진 바 없음. 간엽줄기세포는 다양한 세포환경에 의해 microRNA가 분비됨. CCl4 처리를 통해 간경화 모델을 만들고, CP-MSCs를 세포이식한 결과 CCl4 처리 과정에서 증가하는 Sonic Hedgehog (Hh) 이 감소하고, Hh 신호에 의해 증가하는 유전자의 발현이 감소함을 확인하였음. CP-MSCs의 exosome을 분석한 결과 smo의 발현을 제어하는 microRNA-125b가 증가하며, Hh 신호 활성을 억제하고, profibrotic 유전자의 발현을 억제하는 것으로 확인되었음. 이는 Hh 신호 활성을 제어하는 microRNA가 CP-MSCs에 의한 간재생에 기여함을 나타냄.

8. 2015년 10월

Role of the small subunit processome in the maintenance of pluripotent stem cells.
Genes Dev. 2015 Oct 1;29(19):2004-9. doi: 10.1101/gad.267112.115.

교신저자: 서울대학교 김빛내리 교수

RNA-binding protein (RBPs) 의 RNAi 탐색을 통해 생쥐 배아줄기세포의 pluripotency 유지에 필수적인 16가지의 RBP를 발굴하였음. 특히 6가지의 RBPs (Krr1과 Ddx47을 포함한) 는 small subunit processome (SSUP)의 complex 단백질이며, 18S rRNA의 biogenesis 에 관여하는 단백질임. 이러한 SSUP 단백질은 미분화상태에 특이적으로 발현하며, global translation을 조절하며, Nanog 나 Essrrb 와 같은 pluripotency 유지에 필수적인 단백질의 발현을 제어하는 것으로 확인되었음.

9. 2015년 10월

Differentiated tonsil-derived mesenchymal stem cells embedded in Matrigel restore parathyroid cell functions in rats with parathyroidectomy.
Biomaterials. 2015 Oct;65:140-52.

교신저자: 이화여자대학교 조인호 교수

편도선 조직유래 성체줄기세포를 체외에서 부갑상선 세포로 분화 유도한 다음 matrigel과 혼합하여 부갑상선 조직이 모두 절제된 실험쥐에 이식한 결과, 이식 2주후부터 쥐의 부갑상선 호르몬과 칼슘의 양이 거의 정상범위까지 회복되는 것을 확인함. 미분화 줄기세포를 이식하였을 때는 40%의 생존율만이 나타나는 반면, 분화된 편도줄기세를 이식하였을 때 80%의 높은 생존율을 나타냄을 밝힘. 이와 함께, 미분화 및 분화된 편도줄기세포를 matrigel을 혼합하지 않고 단독으로 이식할 경우에는 실험쥐가 2주 이내에 모두 사망한다는 것을 발견하여, 생체 내에서의 부갑상선 기능의 복원에는 반드시 matrigel 과 혼합한 상태로 이식해야만 한다는 사실을 규명함.

10. 2015년 12월

Homogeneous generation of iDA neurons with high similarity to bona fide DA neurons using a drug inducible system.
Biomaterials. 2015 Dec;72:152-62. doi: 10.1016/j.biomaterials.2015.09.002. Epub 2015 Sep 6.

교신저자: 동국대학교 김종필 교수

교차분화(direct lineage reprograming)를 통한 도파민 신경세포 (iDA)와 정상 도파민 신경세포의 유사성을 비교하기 위해 iDA-inducing factor를 유도발현할 수 있는 시스템을 구축하고, 바이러스에 의한 유전자 전달없이, iDA 신경세포를 구축하였음. genetic background 같은 정상 도파민신경세포와 iDA신경세포와의 비교를 통해 유사함을 증명하여, 교차분화를 통한 도파민 신경세포가 항 파킨슨제의 신약 스크리닝 또는 파킨슨 환자에 적용할 수 있는 세포치료제로의 대안이 될 수 있음을 규명하였음.