3.3.12 (Sat)

[권지혜]

줄기세포의 또 하나의 혁명, 난자를 만드는 줄기 세포 발견!

KISTI 미리안『글로벌동향브리핑』 2012-03-02

남자들은 평생동안 활동성 정자를 계속해서 생산해 낼 수 있는 반면에 여성들은 출생시 평생 쓸 일정량의 난자 (egg cells, oocytes)를 가지고 태어난다고 대부분의 교과서에서 설명하고 있다. 나이를 먹으면서 여자들의 난자는 점점 고갈되고, 결국 폐경과 함께 완전히 소진된다고 알려져 있다. 미국 보스턴 매사추세츠 종합병원 (Massachusetts General Hospital) 생식생물학연구실장인 조너던 틸리 (Jonathan Tilly) 박사는 난자에 관한 이런 고정관념을 깨기위해 2004년부터 새로운 난자를 생산해 낼 수 있는 방법을 찾기 위해 노력해 오고 있다.
틸리 박사와 그의 연구팀은 성인 여성의 난소 조직에서 줄기 세포를 채취하여 난모세포 (immature oocytes)를 배양했다. 난자줄기세포에 대한 본 연구는 항암 치료 등으로 난자가 없어진 여성이나 조기 폐경을 앓고 있는 여성도 임신할 수 있는 가능성을 제시하고 있다. 하지만, 여전히 난자가 재생가능하다는 주제에 관한 논쟁은 끝이 없어보이지만, 틸리 박사의 본 연구 업적은 아주 뛰어나 보이며, 연구진은 관련 성과를 국제학술지 네어처메디신에 2월 26일 발표했다.

포유류 동물은 급격한 신체적 성장시 난자가 급격하게 준다고 1950년대 이후로 생식생물학자들은 생각해오고 있다. 예를 들면 어린 여아의 경우 약 400,000개의 난모세포를 가지고 태어나지만, 사춘기가 시작되면 월경 주기시 약 1000개 정도의 난모세포만 성숙하게 된다. 그리고 이들 중 오직 하나의 난자만에 나팔관으로 들어가게 된다. 2004년 틸리 박사와 그의 연구팀은 성인 암컷 생쥐의 난소에 난자 줄기세포가 있다고 보고하면서 이 고정관념에 도전했지만, 다른 많은 연구원들은 이들의 연구 결과를 그대로 받아들이지는 않았고, 심지어 의료 전문가들은 그의 연구결과에 대해서 주의를 촉구했다.
하지만, 2009년 틸리 박사의 아이디어는 중국 생물학자에 의해 다시 불이 지펴졌다. 상하이 자오퉁대학 (Shanghai Jiao Tong University) 지 우(Ji Wu) 교수와 그의 동료들은 성체 마우스의 난소에서 자성 생식계열 줄기세포 (female germline stem cells, FGSC)를 분리했다고 보고했다 (참고문헌 1). 성체마우스로부터 FGSC를 분리하여, 대를 이어 배양되기를 거듭한 후에도 증식 가능한 새로운 FGSC 세포주를 만들어 낼수 있다는 것을 보여줬다. 이를 증명하기 위해 녹색 형광 단백질 (green fluorescent protein, GFP)을 생산할 수 있는 줄기세포를 유전적으로 조작했다. 사진에 미리 화학 요법으로 임신 가능성을 잃은 암컷 마우스에 유전 조작된 FGSC를 이식한 결과, 임신 가능성이 회복되었고, 후에 정상적인 새끼를 출산했다.

하지만 여전히 이들 연구 결과가 인간에게도 적용될 지는 알 수 없었다. 그래서 틸리 박사와 그의 연구원들은 중국 상하이 자우퉁 대학 연구팀의 방법을 이용하여 인간 난소 조직에서 유사한 세포를 찾는데 주력했다. 틸리 박사의 동료인, 일본 사이타마 의학 센터의 아수씨 타카이 (Yasushi Takai)는 성전환 수술을 위해 난소를 제거한 건강한 여성 6명 (22세부터 33세 사이의 여성들)으로부터 난소를 기증받았다. 10,000개의 난소 세포 중 하나 정도 발견될 정도로 아주 희소한 이들 세포를 난원 줄기세포 (oogonial stem cells, OSCs)라고 틸리 박사는 명명했다. 연구팀은 난모세포에 녹색 형광 단백질을 내는 유전자를 주입한 뒤 기증받은 인간의 난소 조직에 넣었다. 이어 이 난소 조직을 쥐의 피부 밑에 심었다. 이식후 1~2주 동안 관찰한 결과, 성숙된 난자로 성장하는 것을 볼 수 있었다.
영국 에든버러대 (University of Edinburgh) 에블린 텔퍼 (Evelyn Telfer) 교수는 중국 우 박사의 방법을 인간 줄기세포에 적용한 틸리 박사의 연구 결과는 아주 흥미로운 것이다라고 언급했으며, 캔사스 시티의 캔사스 대학 의학센터 (University of Kansas Medical Center)의 데이비드 알베르티니 (David Albertini)교수도 이에 공감했다. 2009년에 발표된 우박사의 연구 결과는 새롭게 발견된 세포가 그저 실험실의 유전자 이식 줄기세포주에서 만들어진 이상한 세포일 뿐이라고 말할 정도로 알베르티니 교수는 원래 이 연구 결과에 아주 회의적이었다.

텔퍼 박사와 알베르티니 교수는 정상적인 난소에서 이들 줄기세포의 정확한 역활은 아직 밝혀지지 않았다고 언급했지만, 틸리 박사의 현 모델은 채내 미성숙한 난자를 성숙시키는 방법을 이해하는데 도움을 줄 것이라고 언급했다. 현재 틸리 박사는 인간 난자 줄기세포에 대한 특허를 추진하고 있으며, 불임 치료를 개선하는데 개발된 줄기세포를 이용할 수 있는 방법을 찾기위해 바이오텍 회사를 건립했다. 본 연구가 성공하면 이 줄기세포가 노화된 난자의 임신을 촉진할 수 있을 것이라고 틸리 박사는 내다보고 있다.

그림 설명: 줄기세포가 난자를 만들어 내고 있다는 것을 보여주고 있다. GFP를 내는 유전자를 주입한 줄기세포가 난소조직에서 자라고 있다는 것을 의미한다. (출처: 미국 보스턴 매사추세츠 종합병원)
참고문헌:
1.Nature Cell Biology 11, 631 - 636 (2009)
2.Nature Medicine (2012) DOI:doi:10.1038/nm.2669

sn-oocytes-thumb-200xauto-12416.jpg

출처 : http://news.sciencemag.org/sciencenow/2012/02/human-egg-stem-cells-isolated.html?ref=hp

[권지혜]

1)9:45 am
2)12:55 pm
3)
-hES H9 media change
-hiPS 551-8,Pro-1,AD media change
-patch clamp - MN media change
-SNL thawing
-col 1 coating 후 PA6 seeding
4)없음
5)
-hES H9 media change
-hiPS 551-8,Pro-1,AD media change
-patch clamp - MN media change
-SNL thawing
-col 1 coating 후 PA6 seeding
6)

[최청갑]

1)9:40 am
2)1:15 pm
3)ADSC(n=8) Cyc A injection + care
Confocal data 정리 ADSC 1, 3 day
4)물품주문 란 확인 부탁드립니다.
5)ADSC(n=8) Cyc A injection + care
약했던 두마리중 한마리는 죽어서 brain 적출하여 fix하였고요
나머지한마리도 너무 약하여서 오늘 밤이나 내일 죽을 것 같아서
다정선배와 오승헌교수님과 상의하여, perfusion 하였습니다.
Confocal data 정리 ADSC 1, 3 day
6)ADSC group현재 tx group :5 , sham 1 있구요, 다음주부터 sham group(n=16) rotarod training 들어가는데, 이 group을 sham으로 쓰지말고 TP group을로 하는게 어떻겠냐고 오승헌교수님이 말하셨습니다.

[이나연]

1)9:55 am
2)12:30pm
3)Skin, NSC, hEF iPS cells maintain
-H9,551-8, F5, FS-1, Pro-1 cells maintain
-RTT4 19 (Bi),13(W) iPS cell 안정화
-RTT5 #1(W), #6(M), #12(bi) iPS cell 안정화
-551-8 D1, D5 iPS cell 유지 및 관찰
5)Skin, NSC, hEF iPS cells maintain
-H9,551-8, F5, FS-1, Pro-1 cells maintain
-RTT4 19 (Bi),13(W) iPS cell 안정화
-RTT5 #1(W), #6(M), #12(bi) iPS cell 안정화
-551-8 D1, D5 iPS cell 유지 및 관찰
-HD2 분석 sample 준비중=> 다음주에 fix 후 ICC- conflin, OP18, septin, PRX1,2,6 & Tunnel
6)

[김현하]

1)9:10 am
2)12:50 pm
3)
- hES H9 media change
- NeonTM TF cell media change 및 관찰
- PA6 media change
- SNL cell thawing
4)
5)
- hES H9 media change
- NeonTM TF cell media change 및 관찰
- PA6 media change
- SNL cell thawing
6)

[전익수]

1)9:15 am
2)5:00 pm
3) 동물 care : SCI squeezing
HD-Pro1 자료 정리
4) 없음
5)동물 care : SCI squeezing
HD-Pro1 자료 정리
6)없음