보고서 정보
주관연구기관 |
충남대학교 Chungnam National University |
연구책임자 |
박장규
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보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
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발행년월 | 1999-05 |
주관부처 |
보건복지부 |
사업 관리 기관 |
한국보건산업진흥원 Korea Health Industry Development Institute |
등록번호 |
TRKO201400018205 |
DB 구축일자 |
2014-11-29
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초록
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모낭의 성장 기전 및 구성 세포들 간의 상호 작용에 관한 연구에 필수적인 모낭의 기관 배양과 모유두 세포의 배양을 정립하고, 배양 조건에 따른 모낭의 성장 주기의 변화와 이에 따른 표피 단백질의 변화를 관찰하고자 본 연구를 계획하였다. 미세 수술법으로 사람의 성장기 모낭을 분리하여 William E 배지에 인슐린, hydrocortisone, sodium selenite, human transferrin , fetal. calf serum (FCS), epidermal growth factor (EGF) 등 성장 인자를 조합하여 만
모낭의 성장 기전 및 구성 세포들 간의 상호 작용에 관한 연구에 필수적인 모낭의 기관 배양과 모유두 세포의 배양을 정립하고, 배양 조건에 따른 모낭의 성장 주기의 변화와 이에 따른 표피 단백질의 변화를 관찰하고자 본 연구를 계획하였다. 미세 수술법으로 사람의 성장기 모낭을 분리하여 William E 배지에 인슐린, hydrocortisone, sodium selenite, human transferrin , fetal. calf serum (FCS), epidermal growth factor (EGF) 등 성장 인자를 조합하여 만든 여러 가지 배지로 10일 동안 배양하였다. 그 결과 EGF가 첨가된 모낭은 배양 2-4일째부터 성장을 멈추면서, 퇴행기 모낭의 형태를 보이기 시작한 후 곧 휴지기의 모낭으로 변하였다. 인슐린과 hydrocortisone만 첨가하여 배양한 모낭은 배양 10일까지 성장속도는 생체와 같은 속도로 자랐지만 모낭의 형태는 배양 4일과 6일째에 서서히 휴지기로 변하기 시작하였다. 여기에 FCS를 추가 하면 배양 6일 경부터 성장에 장애가 초래되었다. FCS과 EGF를 제외한 경우 배양 10일까지 모낭의 형태를 장 유지하면서 생체와 같은 속도로 성장하였다.
확립한 모낭의 기관 배양법과 배양 조건에 따른 성장 주기의 변화를 이용해 모낭 성장주기에 따른 분자적 변화를 파악하면, 모낭의 성장 기전에 대한 기초적인 이해를 넓힐 수 있을 뿐 아니라 인체 모낭 기관배양법을 육모제 및 탈모제의 효과를 검증하는 도구로 사용할 수 있다. 이에 본 연구자들은 털의 형성에 중요한 역할을 담당하리라 추정되는 3가지 TGases, involucrin, trichohyalin 등이 모낭세포의 성장 및 퇴화 과정 중 언제, 어느 부위에서 발현되고,어떻게 변화는지를 알아 보고자 여러 배양 조건에서 성장 주기의 변화를 보이는 모낭으로 면역조직화학법과 western blotting을 시행하였고, 수중의 사이토카인의 발현을 RT-PCR을 이용해서 알아본 바 다음과 같은 결과를 얻었다. 모낭 생장주기에 따른 표피의 분화와 관련된 단백질의 발현에 대한 면역 조직화학 염색 소견에서 : THH는 생장기 모낭에서 IRS와 모수질에서 양성반응을 보였으나 퇴행기에서는 IRS의 소견 거의 소설되었다. lnvolucrin은 생장기 모낭에서 IRS와 ORS의 IMC layer에서 발현되었고, 퇴행기에서는 양성 소견아 좀더 광범위하게 나타났다. Elafinn은 모두 생장기 모낭의 모구의 IRS와 keratinization zone 상부의 ORS에서 양성 반응을 보였다. TGasel, 2, 3은 모낭에 광범위하게 발현되었으나 퇴행기에서는 IRS 에서의 양성 반응이 소실되었다. CK17은 생장기, 퇴행기, ORS에서만 양성반응을 보였다. 모유두에서 상기 단백질의 발현은 없었고, 모낭 생장주기에 따라 형태학적 변화만 보였다. 모낭 생장주기에 따른 표피의 분화와 관련된 단백질의 대해 시행한 westem blotting에서 생장기와 퇴행기 모낭에서 표피 분화 단백질의 발현에 큰 차이를 보이지 않았다. 모낭의 주기를 조절하는 사이토카인 중 HGF, KGF, TGF-β2의 mRNA 발현이 생장기에 비해서 퇴행기에서 높아져 있었다. 이러한 변화를 모낭 성장주기의 지표로 설정할 수 있으면 이는 육모제 또는 탈모 방지제의 효과를 검증하는 기준으로 삼을 수 있다. 이를 이용해 각 주기에 특이한 단백질의 출현을 촉진 또는 억제하는 방법을 찾아내면 탈모의 예방과 치료 뿐 아니라 다모증의 치료에도 사용할 수 있으리라 생각한다.
한편 섬유아세포의 일종인 모유두 세포는 호르몬의 작용을 받아 여러 인자를 분비해 모낭 기질세포의 분열을 조절하는 중요한 역할을 담당한다. 이때 분비되는 용해성 인자를 확인하기 위해 모유두세포의 배양을 시도한 결과 약2주 지나면 모유두 세포의 성장이 뚜렷하였고, 약 7주가 지난 다음 monolayer를 형성하였다.
Abstract
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In order to study hair biology, a hair organ culture system is necessary. However satisfactory hair culture system have not been established. We have tried. to culture human hair follicles as an organ with several combinations of insulin, hydrocortisone, sodium selenite, human transferrin, fetal cal
In order to study hair biology, a hair organ culture system is necessary. However satisfactory hair culture system have not been established. We have tried. to culture human hair follicles as an organ with several combinations of insulin, hydrocortisone, sodium selenite, human transferrin, fetal calf serum, epidermal growth fator as growth factors in William E medium. In the medium composed of insulin, hydrocortisone, sodium selenite and human transferrin, human hair follicle continued to grow at an in vivo rate of 0.3mm/day over 10 days without change of gross and microscopic morphology. In the medium containing insulin and/or hydrocortisone the growing rate of the human hair follicle was similar to that of an in vivo, but the follicle revealed premature entry into catagen at 2-6 days in culture macroscopially and microscopically. Adding fetal calf serum to above medium made hair folliCle retain the freshly isolated hair follicle's morphology till 10 days in culture, even though hair follicle grew somewhat slower than in vivo rate from 6 days in culture. The effectiveness of EGF mimics the in vivo depilation of EGF in sheep.
The transition from anagen to catagen or telogen involves profound morphological and molecular changes in the human hair follicles. The hair follicles contain several components with different· programs which includes the synthesis of cornified envelop as epidermal differentiation. In order to investigate how the expression of epidermal proteins associated with differentiation also occurred in hair follicles according to its cycle, we obtained anagen and catagen hair follicle using the hair organ culture method and performed immunohistochemistry and western blotting. In addition, we performed RT-PCR to examine the expression of mRNA of various cytokines which is related to the cycling of human hair. In immunohistochemical staining, trichohyalin was expressed at inner root sheath (IRS) and matrix in anagen hair follicle, but disappeared in catagen stage. Involucrin was expressed at IRS and innermost cell (IMC) of outer root sheath (ORS) in anagen hair follicle, and diffusely spreaded into more wider area of ORS in catagen stage. In elafin, positive staining was observed at the IRS and uppr portion of keratinization in ORS of anagen hair follicles, and in TGase 1, 2, and 3, entire area of anagen hair follicles was positive. Western blotting showed that the expressions of the proteins for epidermal differentiation in anagen hairs were similar to the those of catagen hairs. In RT-PCR, mRNA expression of HGF, KGF, and TGF-β2 upregulated in telogen hair follicle more than in anagen hair follicles.
These data may be helpful to understand the relationship between human hair cycle and the expression of epidermal proteins associated with differentiation. The culture system is not enough, but it might be useful for investigation of the physiology, biology of hair follicle as well as pharmacology and toxicology in hair.
목차 Contents
- 표 지 ... 1
- 제 출 문 ... 3
- 요 약 문 ... 4
- 영 문 요 약 문 ... 9
- 목 차 ... 10
- 제 1 장 서론 ... 11
- 제 2 장 국내·외 기술개발 현황 ... 14
- 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 15
- 1. 연구수행 방법 ... 15
- 2. 연구수행 내용 및 결과 ... 18
- 제 4 장 연구개발목표 달성도 및 대외기여도 ... 27
- 1. 인체 모낭 기관배양이 제대로 시행되고 있는가? ... 27
- 2. 배양 조건에 따라 모낭의 성장 주기를 조절할 수 있는가? ... 27
- 3. 모발의 각화 과정에 관여하리라 생각하는 표피 단백질의 발현여부를 알아보기 위한 면역조직화학 염색법이 제대로 시행되고 있는가? ... 27
- 4. 면역조직화학법에 의해 표피 단백질의 발현이 모낭의 위치와 성장주기에 따라 차이를 보이는가? ... 27
- 5. 표피 단백질의 발현 여부를 알아보기 위한 westem blotting이 제대로 시행되고 있는가? ... 28
- 6. 수종의 사이토카인의 발현 여부를 알아보기 위한 RT-PCR이 제대로 시행되고있는가? ... 28
- 7. 모유두세포 배양시 형태가 어떻게 보이는가? ... 28
- 8. 모유두에서 기질세포의 분열을 촉진 또는 억제하는 인자의 mRNA 발현을 알아보기 위한 RT-PCR 또는 Nothern hybridization이 제대로 시행되고있는가? ... 29
- 제 5 장 연구개발결과의 활용성과 및 계획 ... 30
- 제 6 장 기타 중요변경사항 ... 32
- 제 7 장 참고문헌 ... 33
- 최종보고서 요약(초록) ... 37
- 끝페이지 ... 37
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