초록 ▼

연구의 목적 및 내용
치아는 상피와 중간엽의 상호작용을 통하여 발생함. 치아 재생도 발생과 마찬가지로 상피와 중간엽의 상호작용이 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있음. 하지만 사람 치아재생 분야에서 법랑질 재생은 아직까지 보고된 바가 없음. 따라서 본 연구에서는 사람 치아유래 상피 세포인 Hertwig;s epithelial root sheath (HERS) cells 의 미분화 줄기세포능을 확인하고 법랑모세포로의 분화 및 법랑질 재생 가능성을 확인하였음. 또한 이러한 과정에 관여하는 상피-간엽 전이 및 상피-간엽 상호작용을

연구의 목적 및 내용
치아는 상피와 중간엽의 상호작용을 통하여 발생함. 치아 재생도 발생과 마찬가지로 상피와 중간엽의 상호작용이 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있음. 하지만 사람 치아재생 분야에서 법랑질 재생은 아직까지 보고된 바가 없음. 따라서 본 연구에서는 사람 치아유래 상피 세포인 Hertwig;s epithelial root sheath (HERS) cells 의 미분화 줄기세포능을 확인하고 법랑모세포로의 분화 및 법랑질 재생 가능성을 확인하였음. 또한 이러한 과정에 관여하는 상피-간엽 전이 및 상피-간엽 상호작용을 연구하였음.

연구결과
○ HERS cell의 안정적 확보 및 미분화 줄기세포능 확인
- HERS cell의 안정적 일차배양 및 증식을 확인
- HERS cell의 특성 분석
- HERS cell에 존재하는 미분화 줄기세포의 특성 확인

○ HERS cell의 상피-간엽 전이에 의한 법랑모세포 분화 가능성 확인
- TGF-β isoform 처리에 따른 HERS cell의 상피-간엽 전이 분석
- Snail 과발현 HERS cell 확보 및 특성 분석

○ HERS cell의 상피-간엽 상호작용에 의한 법랑모세포 분화 가능성 확인
- HERS cell과 DPSC의 직접 공배양에 의한 법랑모세포 분화 유도
- HERS cell과 DPSC의 간접적 공배양에 의한 법랑모세포 분화 유도

○ 면역결핍마우스 이식을 통한 체내 법랑질 형성
- HERS cell 및 DPSC 단독 이식 후 법랑질 형성 관찰
- HERS cell 및 DPSC의 공이식 후 법랑질 형성 관찰
- TGF-β isoform 처리 후 HERS cell 이식 후 법랑질 형성 관찰

○ 상피-간엽 전이에 의한 미분화 줄기세포의 법랑모세포 분화 유도
- TGF-β isoform에 따른 상피-간엽 전이 및 법랑모세포 분화 유도
- 상피-간엽 전이에 관여하는 전사인자의 과발현에 의한 법랑모세포 분화 유도
- 상피-간엽 전이에 관여하는 신호전달체계 규명

○ 상피-간엽 상호작용에 의한 미분화 줄기세포의 법랑모세포 분화 유도
- 미분화 줄기세포 및 중간엽 줄기세포의 직접 공배양을 통한 법랑모세포 분화
- 미분화 줄기세포 및 중간엽 줄기세포의 간접 공배양을 통한 법랑모세포 분화
- 상피-간엽 상호작용에 관여하는 신호전달체계 규명

○ 상피 및 중간엽 줄기세포 유래의 법랑모세포 분화 유도 물질 발굴
- HERS cell 과 DPSC 유래의 조건배지의 단백질체 분석을 통한 법랑모세포 분화 유도 물질 발굴

○ 면역결핍 마우스 이식을 통한 법랑질 재생
- 미분화 줄기세포의 이식을 통한 법랑질 재생 평가
- 상피-간엽 전이에 의한 미분화 줄기세포의 법랑질 재생 평가
- 상피-간엽 상호작용에 의한 미분화 줄기세포의 법랑질 재생 평가
- 중간엽 줄기세포 유래 법랑모세포 분화 유도 물질의 법랑질 재생 평가

연구결과의 활용계획
○ 사람 치아 유래의 미분화 줄기세포의 분리 배양 방법 확립
○ 법랑질 재생을 통한 치아 재생분야에 기여
○ 법랑질 재생 과정에서 상피-간엽 전이 및 상피-간엽 상호작용 규명
○ 법랑질 재생을 위한 법랑모세포 유도 물질 발굴

(출처 : 연구결과 요약문 4p)

Abstract ▼

Purpose&contents
Tooth develops through reciprocal interactions between oral epithelium and oral mesenchyme. The dental regeneration may be similar to the development of teeth.
However, there is no oral epithelial components which could regenerate enamel-like structures. In this study, we will

Purpose&contents
Tooth develops through reciprocal interactions between oral epithelium and oral mesenchyme. The dental regeneration may be similar to the development of teeth.
However, there is no oral epithelial components which could regenerate enamel-like structures. In this study, we will identify primitive stem cells with the differentiation into ameloblast and regeneration of enamel-like structures. During dental regeneration, we will investigate epithelial-mesenchymal transition (EMT) and epithelial-mesenchymal interactions (EMIs) between epithelial components and mesenchymal components.

Result
○ Identification of primitive stem cells within Hertwig;s epithelial root sheath (HERS) cells
- Stable in vitro expansion of HERS cells
- Determination of primitive stem cell-like characteristics of HERS cells
- Characterizatino of HERS cells
⇒ HERS cells may have primitive stem cell-like characteristics expressing epithelial stem cell and embryonic stem cell markers.

○ Ameloblast-like differentiation of HERS cells through EMT
- EMT of HERS cells by TGF-β isoform
- Overexpression of Snail in HERS cells
⇒ HERS cells could acquire mesenchymal characteristics by TGF-β isoform.

○ Ameloblast-like differentiation of HERS cells through EMIs
- Direct co-culture between HERS cells and DPSCs
- Indirect co-culture between HERS cells and DPSCs
⇒ When HERS cells and DPSCs were co-cultured, the expression of amelogenin was detected in HERS cells.

○ Identification of secretory components from HERS cells and DPSCs
- Proteomic analysis and cytokine array of HERS cells and DPSCs

○ In vivo amelogenesis via transplantation into immunodeficient mouse
- In vivo transplantation of HERS cell alone and DPSC alone
- In vivo transplantation of HERS cell and DPSC together
- In vivo transplantation of HERS cells after EMT by TGF-β isoform
⇒ The expression of amelogenin was only detected when HERS cells and DPSCs were transplanted together.

Expected Contribution
○ We provided better understanding of HERS cells such as primitive stem cell-like characteristics and ameloblast-like differentiation potentials.
○ Although we could not typical enamel-like structures after transplantation, the expression of amelogenin was detected when co-transplantation of HERS cells and DPSCs.
○ We identified EMT-like phenomenon during co-culture of HERS cells and DPSCs.
○ We analyzed secretory factors from HERS cells and DPSCs, which would contribute to the regeneration of teeth

(출처 : SUMMARY 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1목차 ... 2연구계획 요약문 ... 3연구결과 요약문 ... 4SUMMARY ... 5연구내용 및 결과 ... 6 1. 연구개발과제의 개요 ... 6 2. 국내외 기술개발 현황 ... 7 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 13 4. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 33 5. 연구결과의 활용계획 ... 33 6. 연구과정에서 수집한 해외 과학기술정보 ... 34 7. 참고문헌 ... 34 8. 연구성과 ... 35 9. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 36 10. 연구개발과제 수행에 따른 연구실 등의 안전조치 이행실적 ... 36 11. 기타사항 ... 37끝페이지 ... 37