초록 ▼

□ 연구개요
본 연구는 신체조직세포 중 채취가 용이한 지방줄기세포를 이용하여 인위적인 유전자 조작없이 cytokine과 세포의 체외배양 환경조절을 통하여 생식선줄기세포 및 생식세포를 생산할 수 있는 교차분화 기법 개발로써 우수한 경제 가축 및 멸종위기 동물의 종보존 분야 뿐 아니라 불임치료와 같은 임상치료 기법 개발에 적용할 수 있는 획기적인 생명공학기술을 개발하는 것임.

□ 연구목표대비 연구결과
1. 교차분화를 위한 지방줄기세포 분리 방법 및 분석기법의 최적화
● 생식선줄기세포 특이 마커인 CD105,

□ 연구개요
본 연구는 신체조직세포 중 채취가 용이한 지방줄기세포를 이용하여 인위적인 유전자 조작없이 cytokine과 세포의 체외배양 환경조절을 통하여 생식선줄기세포 및 생식세포를 생산할 수 있는 교차분화 기법 개발로써 우수한 경제 가축 및 멸종위기 동물의 종보존 분야 뿐 아니라 불임치료와 같은 임상치료 기법 개발에 적용할 수 있는 획기적인 생명공학기술을 개발하는 것임.

□ 연구목표대비 연구결과
1. 교차분화를 위한 지방줄기세포 분리 방법 및 분석기법의 최적화
● 생식선줄기세포 특이 마커인 CD105, CD29를 이용한 지방줄기세포의 고순도 분리방법을 확립함.
● 다양한 Collagenase 실험을 통하여 성체지방줄기세포의 회수율 최적화 조건을 규명함.
● 확립된 지방줄기세포의 증식속도, 세포 수, 특이 유전자 발현을 검증함.
● 분리 확립된 지방줄기세포의 분화능 분석을 위하여 지방, 골, 연골로 각각 분화 연구를 수행하여 지방줄기세포의 지방 분화단계별로 마커 발현을 통해 지방줄기세포 분리방법 및 분석기법을 확립함.
2. 지방줄기세포의 생식선줄기세포로의 교차분화 최적화 조건 규명
● 생식선줄기세포와 동일하게 발현되는 CD105, CD29 표면 마커를 이용하여 성체지방줄기세포를 분리하여 교차분화에 활용함.
● 최적의 배양액으로 mSFM과 공배양세포 STO feeder cell을 선정하여 교차분화의 기본 조건을 확립함.
● 고효율의 교차분화 조건 확립을 위해 Histone deacetylase (HDAC) inhibitor인 Valproic acid (VPA), Histone methylation inhibitor인 3-Deazaneplanocin A(DZnep), Retinoic acid (RA), cytokine처리에 따른 교차분화의 효율을 규명하였음.
● 상기 교차분화조건에 따른 유도생식선줄기세포에서의 생식세포특이적 유전자 발현 증가를 확인하여 교차분화 배양조건을 최적화함.
3. 유도생식선줄기세포의 기능적 활성도 검증을 통한 교차분화 기반기술 확립
● Single Cell RNA-seq 분석을 통하여 생식선줄기세포 특이적 마커를 선별하고, qRT-PCR분석을 통하여 유도생식선줄기세포내의 생식선줄기세포 특이마커 발현증가를 확인하였음.
● 후성유전학적 교차분화 검증을 위하여 DNA methylation 분석을 수행하여 유도생식선줄기세포의 DNA methylation 변화를 확인함.
● 유도생식선줄기세포의 핵형 분석 연구를 수행하여 정상핵형을 유지함을 확인함.
● 교차분화된 유도생식선줄기세포를 recipient 정소 내에 이식하였고 정소 내 colony 형성 여부 분석으로 정자 형성을 검증함.

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
본 연구의 주요성과인 생식세포유도기술의 활용으로 과학기술적 선도적인 연구결과 창출과 생명공학기술의 질적향상을 통한 국가과학기술 경쟁력 증진에 기여함. 또한 유용 연구결과물의 지적재산권 확보와 기반기술보급을 통해 유관산업분야 발전에 기여하며, 불임치료분야의 임상적용 기술개발에 적용하여 재생의학 분야의 경쟁력을 강화하여 전문인력 및 일자리 창출을 통한 경제, 사회적으로 공헌할 수 있을 것으로 기대됨.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 1.1. 연구가설 및 최종목표 ... 4
• 1.2. 연구개발의 필요성 ... 4
• 1.3. 연구범위 ... 6
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 6
• 1. 지방줄기세포의 분리 방법 고도화 및 특성 검증 ... 6
• 2. 세포표면 특이 마커를 이용한 발현양상 분석 및 세포 선별 ... 7
• 3. 지방줄기세포의 분화능 및 특성 분석 ... 8
• 4. 지방줄기세포 유래 생식선줄기세포 생산 ... 8
• 5. 공배양 세포 효과 검증 및 선별 ... 8
• 6. 교차분화 효율증진을 위한 최적 배양 조건 탐색 및 생식선줄기세포 특이적 유전자 발현 분석 ... 8
• 7. 교차분화 효율증진을 위한 cytokine 및 유용인자 스크리닝 ... 11
• 8. RNA-seq 분석을 통한 유전자 발현양상 비교 분석 ... 12
• 9. 후성유전학적 분석을 통한 세포간의 특성 분석 ... 13
• 10. 유도된 생식선줄기세포의 핵형 분석 ... 14
• 11. 미세세포주입 기법을 통한 지방줄기세포 유래 생식선줄기세포(유도생식선줄기세포)의 정소 내 이식 ... 15
• 12. 지방줄기세포 유래 생식선줄기세포(유도생식선줄기세포)의 활성도 및 정자 형성 검증 ... 15
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 17
• 1) 정성적 연구개발성과 (연구개발결과) ... 17
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 17
• 3) 목표 달성 수준 ... 17
• 4) 목표 미달 시 원인 분석 ... 18
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 18
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 18
• 6. 자체점검표 ... 19
• 7. 참고문헌 ... 20
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 22
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 25
• 끝페이지 ... 34