[IJSC 논문소개] 2023년 11월 이후 리뷰
관리자
view : 518
- 논문 제목: Differentiation and Characterization of Cystic Fibrosis Transmembrane Conductance Regulator Knockout Human Pluripotent Stem Cells into Salivary Gland Epithelial Progenitors
- 논문 수록 권. 호: International Journal of Stem Cells 2023;16:394-405
저자 및 저자 소속: Yan et al., Peking University, Beijing, China - DOI: https://www.ijstemcell.com/journal/view.html?uid=595&&vmd=Full
- 논문 소개: 낭성 섬유증 (Cystic fibrosis, CF)는 cystic fibrosis transmembrane conductance regulator (CFTR) 유전자의 돌연변이로 인해 발생하는, 가장 흔한 상염색체 열성 유전질병 중 하나이다. CF환자의 경우, 흔히 타액선 (Salivary gland, SG) 기능에 이상이 생긴다. 해당 연구 그룹에서는CRISPR-Cas9 기술을 이용하여 CFTR 유전자를 knockout (KO) 시킨 배아줄기세포 (Embryonic stem cells, ESCs)를 제작하였고, 이를 타액선 상피 전구세포 (salivary gland epithelial progenitors, SGEPs)로 분화시킨 뒤 CFTR 단백질 발현량이 감소됨을 확인하였다. RNA 시퀀싱을 통하여 CFTR-KO ESC-SGEPs에서 타액선 발달과 그 기능에 관여하는 여러 유전자의 발현량이 감소하고 염증 반응을 규제하는 조절 인자들의 발현량이 증가하는 것을 통해 CF 환자에게서 보이는 유전자 변화 양상을 모델링 할 수 있음을 보였다. 본 연구는 CF 발병 기작을 연구를 위한 새로운 모델로서 CFTR-KO ESC-SGEPs 모델을 개발했다는 데에 그 의의가 있다.
키워드: Cystic fibrosis, Salivary gland, Human embryonic stem cells, Progenitors, Cystic fibrosis transmembrane conductance regulator
- 논문 제목: Transcriptional Signature of Valproic Acid-Induced Neural Tube Defects in Human Spinal Cord Organoid
- 논문 수록 권. 호: International Journal of Stem cells 2023;16:385-393
저자 및 저자 소속: Ju-Hyun Lee et al., Department of Anatomy, Brain Korea 21 Plus program for Biomedical Science, Korea University College of Medicine - DOI: https://doi.org/10.15283/ijsc23012
- 논문 소개: 척추동물의 신경계는 신경관 (neural tube)으로부터 신경관형성 (neurulation)이라는 복잡한 발달 과정을 통해 유래된다. 이 과정에서 유전적 또는 환경적 요인에 의해 이상이 생긴다면 신경관결함 (neural tube defects, NTD)라고 불리는 가장 흔한 선천 기형을 일으킬 수 있다. 하지만 이를 매개하는 정확한 분자병리학적인 기전은 아직 밝혀진 바가 없다. 이를 밝히기 위해서 해당 연구팀에서는 인간의 신경관 형성 과정을 모사할 수 있는 인간 척수 조직 오가노이드 (human spinal cord organoids, hSCOs)를 개발하였으며, valproic acid (VPA) 처리를 통하여 신경관형성에 결함을 일으킬 수 있다는 것을 발견하였다. 이 연구에서는 인간 척수 조직 오가노이드에서의 전사체 분석과 in vivo mouse model에서의 Immunohistochemistry 분석을 통해, VPA가 처리된 샘플에서 세포 간 접합 구조, 특히 tight junction에서의 단백질 발현 패턴이 달라짐을 밝혔다. 더 나아가 VPA로 인해 apical polarization이 disrupt 되고 이로 인해 apical 영역에 위치한 접합 관련 단백질들이 영향을 받으면서 이와 밀접하게 상호작용하는 세포골격 요소들에도 문제를 일으켜 제대로 된 기능을 하지 못하게 만든다는 사실을 밝혀냈다. 이 연구 결과는 VPA로 인해 발생하는 NTD가 apical protein assembly, 특히 tight junction과 깊은 관련이 있다는 가능성을 제시한다. 본 연구는 hSCOs를 이용하여 인간의 신경관 형성과정을 분자적 수준에서 연구할 수 있다는 것을 제시했다는 점에 그 의의가 있다.
키워드: Organoid, Neural tube defects (NTD), Valproic acid (VPA), Neurulation, tight junction
- 논문 제목: Preclinical Study on Biodistribution of Mesenchymal Stem Cells after Local Transplantation into the Brain
- 논문 수록 권. 호: International Journal of Stem Cells 2023;16:415-424
저자 및 저자 소속: Bashyal et al., Research Center, CELLeBRAIN, Ltd., Jeonju, Korea - DOI: https://www.ijstemcell.com/journal/view.html?uid=593&&vmd=Full
- 논문 소개: Mesenchymal stem cells (MSCs)는 세포치료제로서 큰 각광을 받고있는 세포종으로서 그 치료 효과는 in vivo 내 생체 분포와 생착력에 의해 결정된다. 본 연구에서는 면역결핍 누드 쥐의 뇌 내 지역에 MSCs를 이식 후 뇌, 폐, 간 내 이식세포의 생체 분포를 평가하였다. 영장류 특이적 DNA 시퀀시를 감지할 수 있는 Alu 특이적 primer를 이용하여 MSCs를 트래킹한 결과, Alu 특이적 시그널이 이식 위치에서 가장 많이 감지되었고, 1주일이 지나면서 그 시그널이 감소하며 한 달 후에는 시그널이 없어지는 것을 확인하였다. 폐와 간에서는 첫 주에 일시적으로 매우 약한 신호가 잡혔다. Cyosine deaminase (CD)를 이용하여 뇌 조직 내 면역 세포의 괴사를 유도하였을 경우, 뇌 내 Alu 신호 존재 기간이 연장되는 것을 확인함으로써 이식된 MSCs의 생존을 증진시킬 수 있음을 보였다. 본 연구는 신경질환 치료제로서 MSCs를 뇌 내 국소 전달 시 생체분포에 대한 중요한 정보를 제공하여 준다.
키워드: Mesenchymal stem cell, Pharmacokinetics, Real-time polymerase chain reaction, Immune response, Brain, Transplantation