초록 ▼

허혈성 뇌손상 동물모델을 확립하여 허혈성 뇌손상에서 세포막 당지질분자의 기능의 안정적인 배양 및 유지기술을 확립하여 허혈성 뇌손상에서 복합당질의 역할을 규명하는데 기여하고자 함.
1) 당지질을 발현을 조절하여 배아줄기세포로부터 신경세포로의 고도분화를 유도.배아줄기세포의 신경세포분화 과정에 당지질의 중요성을 증명하기위해 당지질 전구체인 ceramide합성을 증가시키는 Daunorubicin (DNR)을 처리하여 당지질발현을 인위적으로 증가시켰으며, 그 결과 당지질 GQ1b 증가가 신경세포로의 분화를 가속화 시키는 것을 확인하였음

허혈성 뇌손상 동물모델을 확립하여 허혈성 뇌손상에서 세포막 당지질분자의 기능의 안정적인 배양 및 유지기술을 확립하여 허혈성 뇌손상에서 복합당질의 역할을 규명하는데 기여하고자 함.
1) 당지질을 발현을 조절하여 배아줄기세포로부터 신경세포로의 고도분화를 유도.배아줄기세포의 신경세포분화 과정에 당지질의 중요성을 증명하기위해 당지질 전구체인 ceramide합성을 증가시키는 Daunorubicin (DNR)을 처리하여 당지질발현을 인위적으로 증가시켰으며, 그 결과 당지질 GQ1b 증가가 신경세포로의 분화를 가속화 시키는 것을 확인하였음. 2) 허혈성 뇌손상부위에 당지질발현을 인위적으로 증가시켜 미분화 줄기세포(생쥐 배아줄기세포와 인간 간엽줄기세포)를 이식시킨 후 배아줄기세포의 착상과 신경조직으로 분화된 세포 추적. 배아줄기세포주 및 배아유래 신경세포의 안정적 배양과 유지를 구축하였으며, 줄기세포의 분화에 관여하는 당지질의 역할을 확인하였음. 그리고 허혈성 뇌손상부위의 당지질을 인위적으로 증가시킨 후 줄기세포를 이식하였으며, 약 7일 경과 후 손상된 조직에 착상된 세포와 신경조직으로 분화된 세포를 추적함. 3) 허혈성 뇌손상부위의 당지질을 인위적으로 증가시켜 당지질의 신경세포의 보호 효과를 규명. 중대뇌동맥을 결찰하여 뇌 허혈을 유도한 후 당지질 활성인자인 D-PDMP를 뇌실에 투여하여 신경세포의 손상보호 효과를 규명하였으며, 신경세포에 다량으로 분포하는 당지질이 신경세포의 사멸을 억제하는 유력한 인자임을 규명하기위해 조직학적 분석과 행동학적 분석을 시도하였음. 허혈성 동물모델을 만들고자 S-D rat를 이용하여 외과적 수술을 통해 실험적 동물 모델을 제작하였음. 미분화 줄기세포의 분화에 관여하는 당지질의 효과를 시험관 (invitro)내에서 검색하였으며, 신경세포로의 고도분화 시스템을 확립하였음. 그리고 허혈성 뇌손상부의 당지질을 증가시킨 후 BrdU가 표지된 미분화 줄기세포를 이식하여 이식된 줄기세포를 탐색하였으며, 신경세포 표지마커를 추적함으로써 배아줄기세포에서 분화된 신경세포를 확인하였고 이식 후 수일동안 생존해 있는 배아줄기세포를 확인할 수 있었음.
본 연구는 지난 3년 동안 위와 같은 연구내용을 수행하였으며, 다음과 같은 연구 결과를 얻었음. 1) 배아줄기세포에서 당지질 조절이 신경세포 분화에 미치는 영향을 검색하였음. 2) 배아줄기세포분화 과정에서 당지질의 변화를 단계별로 검색하였음. 3) 허혈성 뇌손상부위에 생쥐배아줄기세포와 인간 간엽줄기세포를 이식하여 줄기 세포의 착상과 신경분화양상을 확인하였음. 4) 허혈성 뇌손상부위의 당지질을 증가시켜 신경보호 효과를 분자 생물학적으로 확인하였음. 5) 허혈성 뇌손상부위에서 당지질의 신경보호 효과를 행동학적으로 검증하였음.

Abstract ▼

To determine whether the examine a role of glycolipid on neuronal stem cell that which plays an affect to a morbid stage and recovery of the stem cell transplantation into ischemic brain injury of the rat. The purpose of this research that we wish contributes to an elevation of the therapeutic manif

To determine whether the examine a role of glycolipid on neuronal stem cell that which plays an affect to a morbid stage and recovery of the stem cell transplantation into ischemic brain injury of the rat. The purpose of this research that we wish contributes to an elevation of the therapeutic manifestation of stem cell transplantation in the CNS injury.
1) Purely neural differentiation from embryonic stem cells by regulation of gangliosides For the examines role of gangliosides during neural differentiation from embryonic stem cells, we investigated pattern of the gangliosides expression by Daunorubicin (DNR) that they are increased ceramide synthesis. ganglioside GQ1b was significantly increased that it was accelerated neural differentiation from undifferentiated embryonic stem cells 2) Confirmation of adhesion and neural differentiation in infarct area after transplantation of undifferentiated stem cells (mESCs and hMSCs) on ischemic brain injury We established the in vitro culture system of both mouse embryonic stem cell (mESCs) and human mesenchymal stem cells (hMSCs) culture. It is transplantation into the ischemic brain injury in animal model after increasing gangliosides by D-PDMP that it induced synthesis of ceramide. At 7day after transplantation, we examine adhesion and differentiation of transplanted undifferentiated stem cell on brain infarct area. 3) Neuroprotective effect of increased gangliosides by D-PDMP in ischemic brain injury We examinate effect of regulated ganglioside synthesis by injected D-PDMP into intracerebroventricle (I.C.V.), and behavioral analysis of motor function recovery and histological analysis for conform of neuroprotective effect after ischemic infarct induced by middle cerebral artery occluded rat brain. In detail, we perfectly produced 2 types of the ischemic brain injury animal models through micro-surgical operation to middle cerebral artery in the S-D rat. The embryonic stem cells was cultivated stably at our laboratory condition in 15% FBS containing DMEM medium. We also established primary neuronal culture system at our laboratory facility from 13.5 embryonic day mouse fetus. The stem cells were raised in controlled condition and the collected for the transplantation into ischemic infarct brain regions. The transplanted cells were validated using specific antibodies by immunofluorescence technique and the expression pattern of gangliosides were certified by high performance thin layer chromatography. Finally, the neuroprotective effect of gangliosides confirmed by behavioral analysis of motor function recovery after ischemic brain injury.
We performed the various studies during three years as mentioned above, and we reported the succeed data (below) 1) Effect of regulated gangliosides on neural differentiation from embryonic stem cells 2) Confirm of differential expression of gangliosides by time course during differentiation of embryonic stem cells 3) Examine adhesion and neural differentiation on lesion after transplantation into brain infarct area of undifferentiated stem cells (hMSCs and mESCs) 4) Demonstration of neuroprotective effect by increased gangliosides on ischemic brain injury 5) The neuroprotective effect of gangliosides confirmed by behavioral analysis of motor function recovery after ischemic brain injury

목차 Contents

• Ⅰ. 연구계획 요약문...3
• 1. 국문요약문 ...3
• Ⅱ. 연구결과 요약문...4
• 1. 국문요약문 ...4
• 2. 영문요약문 ...5
• Ⅲ. 연구내용...6
• 1. 서론 ...6
• 2. 연구방법 및 이론 ...15
• 3. 결과 및 고찰 ...22
• 4. 결론 ...65
• 5. 인용문헌 ...68