결막은 안구 표면의 윤활 작용과 외부 환경과의 장벽 역할을 해주는 기관이다. 결막 줄기세포는 결막상피세포와 술잔세포로 분화가 가능한 줄기세포이다. Wnt/β-catenin 신호전달 경로는 줄기세포의 증식, 분화, 유지에 중요한 역할을 한다고 알려져 있다. 결막줄기 세포에 관한 Wnt신호전달경로의 역할은 아직 불분명하다. 본 연구에서는 Wnt/β-catenin의 활성을 유도한다고 알려진 화학 물질인 CHIR99021을 이용하여 활성화된 Wnt/β-catenin 신호전달 경로가 결막 줄기세포에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. ...
결막은 안구 표면의 윤활 작용과 외부 환경과의 장벽 역할을 해주는 기관이다. 결막 줄기세포는 결막상피세포와 술잔세포로 분화가 가능한 줄기세포이다. Wnt/β-catenin 신호전달 경로는 줄기세포의 증식, 분화, 유지에 중요한 역할을 한다고 알려져 있다. 결막줄기 세포에 관한 Wnt신호전달경로의 역할은 아직 불분명하다. 본 연구에서는 Wnt/β-catenin의 활성을 유도한다고 알려진 화학 물질인 CHIR99021을 이용하여 활성화된 Wnt/β-catenin 신호전달 경로가 결막 줄기세포에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 동물모델에서 이중면역 염색을 통하여 결막에 상처를 주었을 때 결막줄기세포의 표지 인자인 p63a와 세포증식을 나타내는 표지 인자인 BrdU가 상처를 주지 않은 동물 보다 증가하는 것을 확인 하였다. 또한 결막상처모델에서 Real-time PCR 분석 결과 Wnt/β-catenin과 연관된 유전자인 Wnt2b, Wnt3a의 증가하였다. 결막상처모델에 CHIR을 안구 표면에 처리 하였을 때 p63a와 BrdU가 대조군 보다 증가 하였다. 사람 결막조직을 이용하여 세포배양을 시행 하였고 배양한 세포에 CHIR을 처리 하였을 때 결막 줄기세포 표지 인자인 ABCG2와 p63a가 증가 하였고 결막과 관련된 유전자들의 발현이 증가 하였다. 결막 세포를 이용하여 결막줄기세포 배양을 시행하였고 결막줄기세포에 CHIR 처리를 하였을 때 ABCG2와 p63a 이중면역 염색이 된 세포의 숫자가 증가하였다. CHIR에 의해 Wnt/β-catenin신호전달경로가 활성화 된 결막줄기세포를 분화 조건으로 바꾸어 주었을 때 분화세포인 술잔세포의 표지 인자인 K7이 대조군 보다 증가 하였다. CHIR 처리하지 않은 결막줄기세포를 분화 조건으로 바꿔 준 뒤 CHIR을 처리하였을 때 K7의 증가는 차이가 없었다. 이 결과를 토대로 활성화 된 Wnt/β-catenin신호전달 경로는 결막줄기 세포의 self-renewal과 stemness를 촉진하는 역할을 한다고 제안한다.
결막은 안구 표면의 윤활 작용과 외부 환경과의 장벽 역할을 해주는 기관이다. 결막 줄기세포는 결막상피세포와 술잔세포로 분화가 가능한 줄기세포이다. Wnt/β-catenin 신호전달 경로는 줄기세포의 증식, 분화, 유지에 중요한 역할을 한다고 알려져 있다. 결막줄기 세포에 관한 Wnt신호전달경로의 역할은 아직 불분명하다. 본 연구에서는 Wnt/β-catenin의 활성을 유도한다고 알려진 화학 물질인 CHIR99021을 이용하여 활성화된 Wnt/β-catenin 신호전달 경로가 결막 줄기세포에 어떠한 영향을 미치는지 알아보고자 하였다. 동물모델에서 이중면역 염색을 통하여 결막에 상처를 주었을 때 결막줄기세포의 표지 인자인 p63a와 세포증식을 나타내는 표지 인자인 BrdU가 상처를 주지 않은 동물 보다 증가하는 것을 확인 하였다. 또한 결막상처모델에서 Real-time PCR 분석 결과 Wnt/β-catenin과 연관된 유전자인 Wnt2b, Wnt3a의 증가하였다. 결막상처모델에 CHIR을 안구 표면에 처리 하였을 때 p63a와 BrdU가 대조군 보다 증가 하였다. 사람 결막조직을 이용하여 세포배양을 시행 하였고 배양한 세포에 CHIR을 처리 하였을 때 결막 줄기세포 표지 인자인 ABCG2와 p63a가 증가 하였고 결막과 관련된 유전자들의 발현이 증가 하였다. 결막 세포를 이용하여 결막줄기세포 배양을 시행하였고 결막줄기세포에 CHIR 처리를 하였을 때 ABCG2와 p63a 이중면역 염색이 된 세포의 숫자가 증가하였다. CHIR에 의해 Wnt/β-catenin신호전달경로가 활성화 된 결막줄기세포를 분화 조건으로 바꾸어 주었을 때 분화세포인 술잔세포의 표지 인자인 K7이 대조군 보다 증가 하였다. CHIR 처리하지 않은 결막줄기세포를 분화 조건으로 바꿔 준 뒤 CHIR을 처리하였을 때 K7의 증가는 차이가 없었다. 이 결과를 토대로 활성화 된 Wnt/β-catenin신호전달 경로는 결막줄기 세포의 self-renewal과 stemness를 촉진하는 역할을 한다고 제안한다.
Purpose: The conjunctival regeneration is an integral component of ocular surface reconstruction. The conjunctival stem cells are bipotent stem cells that can proliferate and differentiate into conjunctival epithelial cells and goblet cells to restore the damaged ocular surface. Wnt signaling has be...
Purpose: The conjunctival regeneration is an integral component of ocular surface reconstruction. The conjunctival stem cells are bipotent stem cells that can proliferate and differentiate into conjunctival epithelial cells and goblet cells to restore the damaged ocular surface. Wnt signaling has been known to involved in stem cell proliferation and, differentiation, in regenerating and damaged tissue. However, the importance of Wnt/β-catenin signaling in cellular events of conjunctival stem cells is unclear. This study investigated the effect of Wnt/β-catenin signaling on conjunctival stem cells. Methods: For in vivo analysis, C57BL/6J mouse were used. Mouse cornea and conjunctival epithelium was removed by alcohol delamination using 3mm corneal trephine. Experiment group was injected with BrdU and then treated with CHIR, which activates Wnt/β-catenin signaling. Conjunctiva was immunostained with the p63a as a conjunctival stem cell marker and BrdU. Real-time PCR was adopted to investigate the changes in Wnt/β-catenin related-genes. Human conjunctiva tissue was cultured for in vitro analysis. Conjunctival stem cells were isolated from explanted cells and seeded on growth-arrest NIH 3T3 feeder layer. Changes in stem cell markers were determined after CHIR treatment. Cultured stem cells were placed in differentiation media condition before or after CHIR treatment to find the expression of goblet cell marker K7. Results: In mouse epithelial damage model, double immunofluorescence revealed that both p63a and BrdU intensity were increased compared with un-damage mouse. Real-time PCR analysis showed that the Wnt2b and Wnt3a were upregulated. The topical application of CHIR induced p63a and BrdU double positive cells in damaged mouse. CHIR treatment increased the expression of stem cell marker ABCG2 and DN-p63a in both primary cultured explant cells and isolated conjunctival stem cells compared to negative control. The number of K7-positive cells was increased in the cultures under differentiation condition, in which cells were cultured with CHIR prior to differentiation. However, when we treated cells with CHIR under differentiation condition, no difference in the number of K7-positive cells was observed between control-and CHIR-treated cultures. Conclusions: These findings suggest that the activation of Wnt/β-catenin signaling pathway promotes self-renewal and stemness regulation of conjunctival stem cells.
Purpose: The conjunctival regeneration is an integral component of ocular surface reconstruction. The conjunctival stem cells are bipotent stem cells that can proliferate and differentiate into conjunctival epithelial cells and goblet cells to restore the damaged ocular surface. Wnt signaling has been known to involved in stem cell proliferation and, differentiation, in regenerating and damaged tissue. However, the importance of Wnt/β-catenin signaling in cellular events of conjunctival stem cells is unclear. This study investigated the effect of Wnt/β-catenin signaling on conjunctival stem cells. Methods: For in vivo analysis, C57BL/6J mouse were used. Mouse cornea and conjunctival epithelium was removed by alcohol delamination using 3mm corneal trephine. Experiment group was injected with BrdU and then treated with CHIR, which activates Wnt/β-catenin signaling. Conjunctiva was immunostained with the p63a as a conjunctival stem cell marker and BrdU. Real-time PCR was adopted to investigate the changes in Wnt/β-catenin related-genes. Human conjunctiva tissue was cultured for in vitro analysis. Conjunctival stem cells were isolated from explanted cells and seeded on growth-arrest NIH 3T3 feeder layer. Changes in stem cell markers were determined after CHIR treatment. Cultured stem cells were placed in differentiation media condition before or after CHIR treatment to find the expression of goblet cell marker K7. Results: In mouse epithelial damage model, double immunofluorescence revealed that both p63a and BrdU intensity were increased compared with un-damage mouse. Real-time PCR analysis showed that the Wnt2b and Wnt3a were upregulated. The topical application of CHIR induced p63a and BrdU double positive cells in damaged mouse. CHIR treatment increased the expression of stem cell marker ABCG2 and DN-p63a in both primary cultured explant cells and isolated conjunctival stem cells compared to negative control. The number of K7-positive cells was increased in the cultures under differentiation condition, in which cells were cultured with CHIR prior to differentiation. However, when we treated cells with CHIR under differentiation condition, no difference in the number of K7-positive cells was observed between control-and CHIR-treated cultures. Conclusions: These findings suggest that the activation of Wnt/β-catenin signaling pathway promotes self-renewal and stemness regulation of conjunctival stem cells.
주제어
#Conjunctival stem cells Goblet cells Wnt/β-catenin signaling Differentiation Self-renewal 결막 줄기세포 술잔세포 Wnt/β-catenin 신호 분화 재생
학위논문 정보
저자
장에스더
학위수여기관
건양대학교
학위구분
국내석사
학과
안경광학과
지도교수
류정묵
발행연도
2018
총페이지
64
키워드
Conjunctival stem cells Goblet cells Wnt/β-catenin signaling Differentiation Self-renewal 결막 줄기세포 술잔세포 Wnt/β-catenin 신호 분화 재생
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