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대한생식의학회지 제33권 제1호 2010년
생쥐 초기 배아에서 분리한 할구를 이용한 배아줄기세포주 확립
성균관대학교 의과대학 제일병원 생식생물학 및 불임연구실
임천규, ,성지혜,최혜원,조재원,신미라,전진현*
Establishment of Embryonic Stem Cell Line from Isolated Blastomeres from Mouse Preimplantation Embryos
Chun Kyu Lim, Ji Hye Sung, Hye Won Choi, Jae Won Cho, Mi Ra Shin, Jin Hyun Jun*
Laboratory of Reproductive Biology & Infertility, Cheil General Hospital and Women's Healthcare Center, Sungkyunkwan University School of Medicine, Seoul, Korea
목 적: 본 연구에서는 착상전 생쥐 배아에서 분리한 할구를 이용하여 배아줄기세포주를 확립하고 그 효용성과 특성을 살펴보고자 하였다. 연구방법: 생쥐 (C57BL/6J)의 2- 또는 4-세포기 배아에서 투명대를 제거하고 할구를 분리하여 지지세포와 공동배양한 후 할구로부터 형성된 내세포괴를 분리하여 계대배양을 실시하였다. 계대배양 중인 세포주의 특성을 확인하기 위해 alkaline phosphatase 활성도와 표지 인자 및 관련 유전자 발현을 세포면역화학적 염색과 RT-PCR 방법으로 살펴보았다. 또한, 계대배양 중인 배아줄기 세포주의 염색체 분석을 실시하였다. 결 과: 전체적으로 2-세포기에서 분리한 할구와 4-세포기에서 분리한 할구에서 각각 3.0% (1/33)와 4.0% (1/25)의 효율로 배아줄기세포주를 확립할 수 있었다. 이는 4-세포기의 배아를 사용하였을 때의 16.7% (5/30)에 비해 현저하게 낮았다. 분리된 할구로부터 확립된 배아줄기세포주에서 SSEA-1과 Oct-4의 발현을 관찰하였고, 이들에서 분화된 배아체에서 삼배엽성 분화 관련 유전자들의 발현도 확인할 수 있었다. 결 론: 본 연구에서는 동물모델을 이용하여 착상전 초기 배아에서 분리한 할구를 이용하여 배아줄기세포를 확립할 수 있음을 확인하였다. 지속적인 관련 연구를 통해 인간의 체외수정 및 배아이식술에서 배아의 파괴 또는 발생 능력에 손상을 주지 않고 새로운 인간 배아줄기세포주를 생산할 수 있는 방법을 개발하고 실용화할 수 있을 것으로 사료된다
Objective: The aim of this study was to investigate whether embryonic stem (ES) cells can be established from isolated blastomeres of mouse embryos. Methods: Blastomeres were separated from mouse (C57Bl/6J) 2- or 4-cell embryos. Isolated blastomeres or whole 4-cell embryos were co-cultured with mitosis-arrested STO feeder cells in DMEM supplemented with recombinant murine leukemia inhibitory factor and ES-qualified fetal bovine serum. After the tentative ES cell lines were maintained from isolated blastomeres or whole embryos, some of them were frozen and the others were sub-cultured continually. Characteristics of tentative ES cell lines as were evaluated for specific gene expressions with immunocytochemistry and RT-PCR. Results: One ES cell line (3.0%) was established from isolated blastomere of 2-cell embryo and one cell line (4.0%) from isolated two blastomeres of 4-cell embryo. And five cell lines (16.7%) were established from whole 4-cell embryos. Both cell lines from isolated blastomere and whole embryo expressed mouse ES cells specific markers such as SSEA-1, Oct-4 and alkaline phosphatase. Marker genes of three germ layers were expressed from embryoid bodies of both cell lines. Conclusion: This study suggests that mouse ES cells could be established from isolated blastomeres, although the efficiency is lower than whole embryos. This animal model could be applied to establishment of autologous human ES cells from biopsied blastomeres of preimplantation embryos in human IVF-ET program.
키워드 : ES cells, Isolated blastomere, Genes expressions, Embryoid body, Animal model
교신저자 : junjh55@hanmail.net
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