초록 ▼

연구개요
줄기세포 3차원 분화를 기반으로 한 오가노이드 배양법은 생체유사도 높은 조직 모사체를 만드는 기술임. 현재까지 다양한 장기 오가노이드 분화법이 개발되었지만, 혈관화 오가노이드 분화법은 개발되지 못함. 본 연구에서는 혈관화 오가노이드 개발연구를 통해 오가노이드 분화법의 새로운 방향성을 제시하고, 원천기술을 확보하기 위한 기초자료를 제공하는 것을 목표로 연구함
연구결과 혈관생성유도인자인 VEGF를 EB형성단계에서부터 처리하면서 뇌 오가노이드분화를 진행하여, 뇌 오가노이드 내에 혈관형성을 확인하였음. 전사체 분석을 통

연구개요
줄기세포 3차원 분화를 기반으로 한 오가노이드 배양법은 생체유사도 높은 조직 모사체를 만드는 기술임. 현재까지 다양한 장기 오가노이드 분화법이 개발되었지만, 혈관화 오가노이드 분화법은 개발되지 못함. 본 연구에서는 혈관화 오가노이드 개발연구를 통해 오가노이드 분화법의 새로운 방향성을 제시하고, 원천기술을 확보하기 위한 기초자료를 제공하는 것을 목표로 연구함
연구결과 혈관생성유도인자인 VEGF를 EB형성단계에서부터 처리하면서 뇌 오가노이드분화를 진행하여, 뇌 오가노이드 내에 혈관형성을 확인하였음. 전사체 분석을 통해서 혈관화 뇌 오가노이드의 특성분석을 완료함

연구 목표대비 연구결과
1. 혈관세포 분화 추적을 위한 Reporter system 확립
- 혈관세포 분화 추적을 위한 Repoter system확립을 위한 Tie1-Tdtomato construct 확보하여, hES 및 hiPSC에서 constitutive expression line을 확보 완료함
2. Vascular EB 제작조건 확립
- Vascular EB제작조건 확립을 위하여 농도별로 VEGF를 처리하여 뇌신경계열로 분화 유지되면서 혈관세포마커 증가하는 조건 확인 완료함
- ICC를 통해서 EB내에 혈관마커발현하는 일부세포 분화 확인함
3. 뇌신경조직으로의 혈관 침투 조건 확립
- 혈관화 EB로부터 뇌오가노이드 배양을 진행하여 오가노이드 내 뇌신경조직과 혈관세포의 형성을 확인함
4. Bioreactor를 이용한 오가노이드 장기배양 및 분석
- 2달,4달까지 장기배양을 통해서 뇌 오가노이드 내 혈관세포확인함
5. 분화배지에 VEGF첨가하면서 오가노이드 배양했을 때, 혈관 및 신경조직 분화양산 비교 분석
- 초기 형성된 혈관을 유지시키기 위해서 분화배지에 VEGF를 첨가하면서 배양하여 오가노이드내 혈관 확인함
6. 저산소 조건에서 오가노이드 배양햤을 때 혈관 및 신경조직 분화양상 비교분석
-저산소 조건에서는 뇌오가노이드 구조 유지가 안되어 지속적 실험비교는 하지않음
위와 같이 최초 실험계획에 있었던 연구들을 완료하여 혈관화 뇌 오가노이드 분화법을 개발하였으며, 개발한 오가노이드의 특성검증을 위하여 전사체 분석을 통한 오가노이드 특성분성까지 추가로 완료함

연구개발결과의 중요성
-뇌 오가노이드 배양시 혈관을 공배양 시킬수 있는 방법에 대한 첫 번째 연구결과이며, in vitro에서 혈관과 유사한 morphology를 조직 내에서 발달 가능 함을 보여준 연구임
-또한 전사체 분석을 통한 오가노이드 특성분석을 통해 VEGF가 뇌 발달에 미치는 영향도 확인할 수 있었음

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 연구 목표 ... 4
• 뇌혈관연구를 위한 새로운 모델개발 필요성 ... 4
• 오가노이드 배양법 관련 연구동향 및 기술개발 필요성 ... 4
• 연구 전략 및 핵심기술 ... 5
• 기대 연구 성과 및 의의 ... 5
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 6
• 전분화능 줄기세포 삼차원 배양조건 확립 ... 6
• 혈관세포 특이적 리포터 셀라인 구축 ... 7
• 전분화능 줄기세포로부터 뇌오가노이드 배양조건 확립 ... 8
• 혈관화 배아체 분화조건 확립 ... 8
• 혈관화 오가노이드 분화 ... 9
• 장기배양 ... 11
• 혈관화 오가노이드 전사체 분석 및 뇌오가노이드 분화에서 VEGF역할 ... 11
• 혈관세포와의 공배양 ... 13
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 13
• 4. 참고문헌 ... 14
• 5. 연구성과 ... 15
• 대표적 연구실적 ... 16
• [붙임1] 대 표 연 구 실 적 ... 17
• 끝페이지 ... 19