초록 ▼

○ 연구결과
돼지 생식선줄기세포의 형질전환 및 체외분화를 통하여 이종간 장기이식의 체외모델을 구축하였다. 인간 보체억제인자인 hCD46 및 hCD59 유전자를 도입하여 형질전환이 유도된 돼지 생식선줄기세포의 체외분화 전후에 보체매개 세포용해를 통하여 이종간 장기이식의 효용성을 검증하였다. 이와 같은 체외모델을 이용하여 장차 생산된 형질전환 복제돼지가 이종간 장기이식에 어느 정도 효과적으로 사용될 수 있는지 여부를 예측할 수 있었다. 다음으로 hCD46 및 hCD59 형질전환 돼지 생식선줄기세포를 이용하여 핵이식을 실시한 후 복

○ 연구결과
돼지 생식선줄기세포의 형질전환 및 체외분화를 통하여 이종간 장기이식의 체외모델을 구축하였다. 인간 보체억제인자인 hCD46 및 hCD59 유전자를 도입하여 형질전환이 유도된 돼지 생식선줄기세포의 체외분화 전후에 보체매개 세포용해를 통하여 이종간 장기이식의 효용성을 검증하였다. 이와 같은 체외모델을 이용하여 장차 생산된 형질전환 복제돼지가 이종간 장기이식에 어느 정도 효과적으로 사용될 수 있는지 여부를 예측할 수 있었다. 다음으로 hCD46 및 hCD59 형질전환 돼지 생식선줄기세포를 이용하여 핵이식을 실시한 후 복제수정란의 생산효율과 외래유전자의 도입여부를 확인하여 장차 이종간 장기이식에 효과적으로 이용될 수 있는 형질전환 복제돼지를 생산할 수 있는 기반을 마련하였다.

Abstract ▼

Pigs are considered the most likely source of organs for xenotransplantation due to their anatomical and physiological similarities to humans. Production of transgenic pigs including addition of human complement-regulatory protein genes and deletion of alpha-1,3-galactosyl transferase gene may overc

Pigs are considered the most likely source of organs for xenotransplantation due to their anatomical and physiological similarities to humans. Production of transgenic pigs including addition of human complement-regulatory protein genes and deletion of alpha-1,3-galactosyl transferase gene may overcome hyperacute rejection (HAR), the first and currently the most critical immunological hurdle in the development of xenogeneic organs for human transplantation. However, even after resolving HAR in pig-to-human xenotransplantation, a series of other transgenic pigs may be required to alleviate subsequent acute and chronic rejection and incompatibility of porcine proteins to human counterparts. Not only the production of transgenic pigs is labor-intensive, time-consuming and costly but also usefulness of such pigs in transplantation to humans is unpredictable. For these reasons development of reliable in vitro procedure to pre-evaluate effectiveness of transgenic approach would be beneficial. This study was peformed to establish an in vitro model of xenotransplantation using porcine embryonic germ (EG) cells, undifferentiated stem cells derived from culture of primordial germ cells. Human complement regulatory protein hCD46 (also known as MCP, membrane cofactor protein) and hCD59 gene under the regulation of cytomegalovirus promoter were separately introduced into porcine EG cells.
Transfected cells were selected by antibiotic treatment and confirmed by PCR. To test the resistance of transgenic EG cells to human xenoreactive natural antibody and complement, both transfected and non-transfected EG cells were cultured in medium containing normal human serum. The treatment of human serum did not affect the survival of transgenic EG cells, whereas with the same treatment approximately one half of non-transfected EG cells failed to survive. Transgenic EG cells presumably capable of alleviating HAR were used as nuclear donor for subsequent transfer of nucleus into enucleated porcine oocyte. In vitro development of clone embryos derived from EG cell nucelar transfer was comparable to that from somatic cell nuclear transfer. Analysis of individual nuclear transfer embryos by PCR indicated that over 80% of embryos contained transgene hCD46 and hCD59. The PCR-negative embryos might be due to an incomplete antibiotic selection of cells after transfection. Overall, the results of present study demonstrate that the cell culture-based model of xenotransplantation may secure the usefulness of particular transgenic pigs prior to actual production. Further experiments on differentiation of transgenic EG cells into various cell types, cytolytic analysis of such cells to assess efficiency of xenotransplantation and subsequent production and transfer of transgenic clone embryos to recipients may provide a useful new procedure to accelerate xenotransplantation research.

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제출문 ... 2
• 요약문 ... 3
• SUMMARY ... 4
• CONTENTS ... 5
• 목차 ... 7
• 제1장 연구개발과제의 개요 ... 9
• 제1절 연구개발의 목적 ... 9
• 제2절 연구개발의 필요성 ... 9
• 1. 기술적 측면 ... 9
• 2. 경제·산업적 측면 ... 11
• 3. 사회·문화적 측면 ... 12
• 제3절 연구개발의 범위 ... 13
• 제2장 국내외 기술개발 현황 ... 14
• 제1절 형질전환동물 ... 14
• 제2절 체세포복제 ... 15
• 제3장 연구개발 수행내용 및 결과 ... 17
• 제1절 연구방법 ... 17
• 제2절 연구내용 ... 18
• 제3절 연구결과 ... 18
• 1. 돼지 생식선 줄기세포의 형질전환 ... 18
• 2. 돼지 생식선줄기세포의 체외분화 ... 20
• 3. 보체매개 세포용해에 의한 초급성면역거부반응의 측정 ... 22
• 4. 형질전환 복제수정란의 생산 ... 24
• 5. 생식선줄기세포 복제수정란의 후성유전학적 분석 ... 26
• 제4장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 29
• 제1절 연구목표 및 평가의 착안점 ... 29
• 제2절 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 30
• 1. 목표달성도 ... 30
• 2. 연구실적 ... 31
• 3. 관련분야에의 기여도 ... 32
• 제5장 연구개발결과의 활용계획 ... 33
• 제1절 활용분야 ... 33
• 제2절 활용유형 및 활용방안 ... 33
• 제6장 참고문헌 ... 34
• 끝페이지 ... 36