사람의 지방 및 제대에서 유래된 유사중간엽 줄기세포로부터 심근세포로의 분화 유도

박세아,강현미,김은수,김진영,김해권,Park, Se-Ah,Kang, Hyeon-Mi,Kim, Eun-Su,Kim, Jin-Young,Kim, Hae-Kwon 대한생식의학회 2007 Clinical and Experimental Reproductive Medicine Vol.34 No.4

목 적: 사람의 HAD와 HUC를 심근세포로 분화 유도하고자 하였다. 연구방법: 사람의 HAD와 HUC를 분리하여 5-azacytidine을 24시간 처리하고 여러 가지 BMP와 FGF을 첨가하여 배양하였다. 또한 HUC은 BMP와 FGF와 함께 activin A 또는 TGF-$\beta$1 또는 Wnt inhibitor를 첨가하여 배양한 후 심근세포 특이 유전자의 발현을 조사하였다. 결 과: HAD를 5-azacytidine 처리하고 기본배양액에서 4주 동안 배양하였을 때 TnT 유전자가 새로이 발현하였으며 Cmlc1과 kv4.3의 발현 양이 증가하였다. 5-azacytidine 처리 후에 BMP-4와 함께 FGF-4 (B4/F4) 또는 FGF-8 (B4/F8)을 첨가하여 배양하였을 때는 $\beta$-MHC 유전자 발현이 새로이 유도되었으며, Cmlc1, TnT, TnI 그리고 Kv4.3 유전자 발현 양이 더 많이 증가하였다. HUC은 5-azacytidine 및 BMP와 FGF 처리에 의해 유전자 발현 변화가 없었다. 그러나 BMP와 FGF와 함께 activin A 또는 TGF-$\beta$1을 첨가하여 배양하였을 때, BMP-2와 FGF-8 (B2/F8)을 첨가하여 배양한 세포에서 $\beta$-MHC 발현이 새로이 유도되었으며 $\alpha$-CA, TnT 그리고 Kv4.3 유전자의 발현이 증가하였다. 또한 BMP와 FGF와 함께 Wnt inhibitor를 처리하여 1주 동안 배양하였을 때 Cinlc1 유전자 발현이 새로이 유도되었으며 $\alpah$-CA, TnT, TnI 그리고 Kv4.3의 발현이 증가되었다. 결 론: HAD는 BMP와 FGF 처리에 의해 심근세포 특이 유전자의 발현증가를 유도할 수 있었으며 HUC는 BMP와 FGF와 함께 activin A 또는 TGF-$\beta$1 또는 Wnt inhibitor를 처리함으로써 심근세포 특이 유전자의 발현증가를 유도할 수 있었다. 따라서 HAD와 HUC는 심장질환 치료를 목적으로 하는 세포 치료에 이용될 수 있을 것으로 사료된다. Objectives: In the present study, we examined the differentiation potential of human adipose-(HAD) and human umbilical cord-derived mesenchymal like stem cells (HUC) into cardiomyocytes. Methods: Cells were initially exposed to 5-azacytidine for 24h cells and then were cultivated in the presence or absence of activin A, TGF-$\beta$1, or Wnt inhibitor with various combinations of BMP and FGF. Assessment of cardiomyogenic differentiation was made upon the expression of cardiomyocyte-specific genes using RT-PCR. Results: HAD that cultivated in control medium for 4 weeks after 5-azacytidine expose showed new expression of TnT gene and increased expression of Cmlc1 and kv4.3 genes. However, HAD cultivated in the presence of combinations of BMP-4/FGF-4 (B4/F4) and BMP-4/FGF-8 (B4/F8) showed new expression of $\beta$-MHC gene and more increased expression of Cmlc1, TnT, TnI, Kv4.3 genes. Significantly enhanced expression of Cmlc1, TnT, and Kv4.3 genes were also observed compared to that cultivated in the control medium. Treatment of HUC with either 5-azacytidine or combinations of BMP and FGF did not affect the expression profile of these genes. However, when activin A or TGF-$\beta$1 was present in addition to the BMP-2/FGF-8 (B2/F8) after 5-azacytidine exposure, HUC exhibited new expression of $\beta$-MHC gene and increased expression of $\alpha$-CA, TnT and Kv4.3 genes. When Wnt inhibitor was present in addition to BMP and FGF, HUC showed new expression of Cmlc1 gene and increased expression of $\alpha$-CA, TnT, TnI and Kv4.3 genes. Conclusions: Based on these observations, it is suggested that HAD and HUC could differentiate into cardiomyocytes which might be used as therapeutic cells for the heart diseases.

탯줄유래 줄기세포의 계대배양에 따른 특성 변화의 분석

박세아,강현미,허진영,윤진아,김해권,Park, Se-Ah,Kang, Hyun-Mi,Heo, Jin-Yeong,Yoon, Jin-Ah,Kim, Hae-Kwon 대한생식의학회 2009 Clinical and Experimental Reproductive Medicine Vol.36 No.1

목 적: 중간엽 줄기세포를 임상에 적용하기 위해서는 체외 배양을 통한 세포증식 과정이 필요하나, 오랜 기간 동안 체외 배양을 하게 되면 노화되어 특성이 변하고 분화 능력 또한 감소하게 된다. 따라서 현재까지는 초기 계대배양의 세포만이 임상에 적용되고 있는 실정이며 체외에서의 세포 배양이 세포의 특성에 미치는 영향에 대한 연구와 함께 세포의 특성 변화 없이 체외증식이 가능하도록 하는 연구들이 골수 및 지방유래 중간엽 줄기세포에서 보고되고 있다. 그러나 현재 탯줄유래 줄기세포의 체외 배양에 따른 특성 변화 분석 연구는 아직 잘 이루어지지 않고 있다. 본 연구의 목적은 탯줄유래 줄기세포의 체외 배양 시 계대배양 증가에 따른 줄기세포의 특성 변화를 분석하고자 하였다. 연구방법: 사람의 탯줄유래 줄기세포 (human umbilical cord-derived stem cells, HUC)를 분리하여 in vitro에서 계대배양하였다. 계대배양에 따른 세포의 형태와 population doubling time (PDT)을 조사하고 RT-PCR 방법을 이용하여 mRNA 분석을 하였으며 면역세포화학 염색법을 이용하여 단백질 발현을 분석하였다. 결 과: 탯줄유래 줄기세포는 평균 10번의 계대배양 후 senescence를 나타냈다. 세포의 형태는 7번째 계대배양 이후 세포질이 넓어지고 세포의 크기가 커지는 변화를 나타냈으며 PDT가 증가하기 시작하였다. 계대배양 4, 8, 10번째 시기의 세포의 mRNA 변화를 분석한 결과 Oct-4, HNF-4${\alpha}$, mRNA는 10번째 계대배양까지 지속적으로 발현하였으나 nestin, vimentin mRNA는 지속적으로 발현이 감소하였고 SCF mRNA는 지속적으로 발현이 감소하였다. 이에 반해 HLA-DR${\alpha}$, Pax-6, BMP-2 mRNA는 모든 계대배양 시기의 세포에서 발현되지 않았다. 면역세포화학 분석법을 통한 3, 6, 9번째 계대배양 세포의 단백질 발현 분석 결과 SSEA-3와 SSEA-4는 3, 6, 9번째 계대배양 세포 모두에서 발현하였으나 ICAM-1과 HLA-ABC는 계대배양이 증가함에 따라 발현이 증가되었다. Thy-1 단백질은 p9에서 발현이 증가되었으며 이와 반대로 TRA-1-60와 VCAM-1 단백질은 p6과 p9 시기에 발현이 감소되었다. HLA-DR 단백질은 모든 계대배양 시기에 발현되지 않았다. 결 론: 본 연구결과 탯줄유래 줄기세포는 체외 배양 시 줄기세포 특성이 일부 변하는 것을 관찰하였다. 앞으로 줄기세포의 특성을 유지할 수 있는 체외 배양법의 발달을 위한 연구들이 수행 되야 할 것으로 사료된다. Objectives: Mesenchymal stem cells (MSC) comprise a promising tool for cellular therapy. It is known that long-term in vitro culture of human bone marrow and adipose tissue derived-MSCs lead to a reduction of life span and a change of stem-like characters. The aim of our study was to examine whether stem cell properties of human umbilical cord-derived stem cells (HUC) could be affected by in vitro expansion. Methods: HUC were isolated from human umbilical cord and cultured for 10 passages in vitro. Morphology and population doubling time (PDT) were investigated, and changes of stem cell properties were examined using RT-PCR and immunocytochemistry during serial subcultures. Results: Morphology and PDT of HUC began to change slightly from the 7th passage (p7). Expression level of nestin and vimentin mRNAs increased along with the culture period from p4 until p10. In contrast, expression level of SCF mRNA decreased during the same culture period. Expression level of Oct-4 and HNF-4${\alpha}$ mRNAs was not significantly changed throughout the culture period until p10. Expression level of BMP-4, FGF-5, NCAM and HLA-ABC mRNAs appeared to increase as the culture continued, however, the difference was not significant. Immunocytochemical studies showed that HUC at p3, p6 and p9 positively were stained with antibodies against SSEA-3 and SSEA-4 proteins. Interestingly, staining intensity of HUC for ICAM-1 and HLA-ABC gradually increased throughout the culture period. Intensity against thy-1 and fibronectin antibodies increased at p9 while that against TRA-1-60 and VCAM-1 antibodies began to decrease at p6 until p9. Conclusions: These results suggest that HUC change some of their stem cell characteristics during in vitro culture. Development of culture system might be needed for the maintenance of characteristics.

문제중심학습(PBL)을 적용한 수학 수업에서 나타난 초등학교 특수학급 교사의 실천적 지식 탐색

박세아 ( Se-ah Park ),임경원 ( Kyoung-won Lim ) 한국특수교육문제연구소 2016 특수교육저널 : 이론과 실천 Vol.17 No.3

이 연구의 목적은 초등학교 특수학급에서 문제중심학습(PBL)을 적용한 수학 수업을 실행하는 과정에서 나타나는 특수교사의 실천적 지식은 무엇이고, 그 지식 이 시사하는 바가 무엇인지 알아보는데 있다. 이러한 연구 목적을 달성하기 위하여 질적 연구 방법의 하나인 실행연구(action research)를 적용하였다. 연구 참여자는 연구자이자 수업자인 교사 자신과 3명의 학급학생, 그리고 6명의 참여관찰자이다. 연구 결과, 문제중심학습(PBL)을 적용한 수학 수업에서 나타난 특수교사의 실 천적 지식범주는 ``수학과 PBL 모형을 특수학급 학생에 맞게 변용하기``, ``적정한 수업계획``, ``분수에 친숙해지게 돕기``, ``학생 주도의 수업 연출하기``로 정리되었다. 이 연구를 통해 연구자는 특수학급의 특성에 적합하게 변용하여 수학과 PBL수업이 적 용 가능함을 확인할 수 있었고, 수학수업의 반성적 실행과정을 통해 수업 현장에서 나타나는 교수기술에 대한 피드백을 받고 수업을 개선시킬 수 있었다. 또한 교사 주도적 수업에서 탈피하여 학생활동 중심의 수업을 시도하는 경험을 할 수 있었다. 이 과정에서 얻은 실천적 지식을 통해 교사는 수업 전문가로 거듭나는 계기를 마련 할 수 있었다. The purpose of this study is to explore a special education teacher’s practical knowledge in math instruction that utilizes the problem-based learning (PBL) strategies. To achieve the purpose, an action research method was used in this study. The participants consisted of a researcher who instructed the classes, six peer teachers who provided feedback after observing classes, and three students with mild intellectual disability. The data collected from eight classes based on eight reflective circulations, were analyzed by an inductive method. Practical knowledge of teachers, obtained by math class utilizing PBL was four upper categories (with 14 subcategories and 44 meaning units) emerged: (a) modifications to math classes and PBL strategies, (b) an appropriate class design, (c) supporting students to become familiarized with fractions, and (d) designing student-directed instructions. Based on the results of this research, the conclusions can be drawn as follows. First, teachers need to modify math classes and PBL strategies to meet students’ educational needs. Second, the class that considers students’ capacities and limitations, as well as a proper amount of activities should be designed. Third, teachers need to employ embedded instructions that use real-life examples and easy language. Fourth, teachers need to facilitate the student-directed learning.

사람의 제대 및 양막유래 줄기세포의 간세포로의 분화

김지영,이윤정,박세아,강현미,김경식,조동제,김해권,Kim, Ji-Young,Lee, Yoon-Jung,Park, Se-Ah,Kang, Hyun-Mi,Kim, Kyung-Sik,Cho, Dong-Jae,Kim, Hae-Kwon 대한생식의학회 2008 Clinical and Experimental Reproductive Medicine Vol.35 No.4

Objectives: Many types of liver diseases can damage regenerative potential of mature hepatocytes, hepatic progenitor cells or oval cells. In such cases, a stem cell-based therapy can be an alternative therapeutic option. We examined whether human amnion-derived mesenchymal stem cells (HAM) and human umbilical cord-derived stem cells (HUC) could differentiate into hepatocyte-like cells as therapeutic cells for the liver diseases. Methods: HAM and HUC were isolated from the amnion and umbilical cord of the volunteers after a caesarean section with informed consent. In order to differentiate these cells into hepatocyte-like cells, cells were cultivated in hepatogenic medium using culture plates coated with fibronectin. Effects of hepatocyte growth factor, L-ascorbic acid 2-phosphate, insulin premixture fibroblast growth gactor 4, dimethylsulfoxide, oncostatin M and/or dexamethasone were examined on the hepatic differentiation. After differentiation, the cells were analyzed by RT-PCR, immunocytochemistry, immunoblotting, albumin ELISA, urea assay and periodic acid-schiffs staining. Results: Initial fibroblast-like appearance of HAM and HUC changed to a round shape during culture in the hepatogenic medium. However, in all hepatogenic conditions examined, HUC secreted more amounts of albumin or urea into medium than HAM. Expression of some of hepatocyte-specific genes increased and expression of new genes were observed in HUC following cultivation in hepatogenic medium. Results of immunocytochemistry and immunoblotting analyses demonstrated that HUC secreted albumin into the culture medium. PAS staining further demonstrated that HUC could store glycogen inside of the cells. Conclusions: Both HUC and HAM could differentiate into albumin-secreting, hepatocyte-like cells. Under the same hepatogenic conditions examined, HUC more efficiently differentiated into hepatocyte-like cells compared with the HAM. The results suggest that HUC and HAM could be used as sources of stem cells for the cell-based therapeutics such as in liver diseases. 목 적: 사람의 제대유래 줄기세포 (HUC)와 양막유래 줄기세포 (HAM)를 간유사세포로 분화 시키고자 하였다. 연구방법: 산모의 동의아래 만삭 정상 산모로부터 양막 및 제대를 얻고 줄기세포를 분리, 배양하였다. 분리된 세포의 줄기세포로서의 특성을 규명하기 위하여 RT-PCR, 세포면역화학 분석 그리고 중배엽성세포로의 분화능 실험을 하였다. 또한 이들 줄기세포를 분화 배양액에서 간유사세포로 분화 유도 후, 간세포 특이 유전자 발현, 알부민 ELISA, 알부민에 대한 면역블로팅 및 세포면역화학염색 그리고 PAS 염색을 시행하였다. 결 과: 사람의 양막 및 제대로부터 세포를 분리하여 줄기세포로서의 특성을 조사하고, 이들 세포의 지방세포, 연골세포, 골아세포로의 분화능력을 확인하였다. 동일한 분화 배양액에서 HUC과 HAM을 간유사세포로 분화시킨 결과 HUC이 모든 조건에서 HAM보다 알부민과 요소를 더 많이 합성 분비하였다. 간유사세포로의 분화능력이 더 좋은 것으로 나타난 HUC을 가지고 최적의 분화를 유도한 결과 $1.2{\pm}0.8\;{\mu}g/mL$의 알부민을 합성 분비하였고, $8.9{\pm}1.2\;mg/dL$의 요소를 합성 분비하였다. 결 론: HUC과 HAM 모두 알부민을 분비하는 간유사세포로 분화할 수 있었으며, HUC이 더 잘 유도되는 것으로 관찰되었다. 이러한 결과로써 HUC과 HAM을 간질환 환자의 간세포 이식 치료에 필요한 세포치료제로써 이용할 수 있을 것으로 생각된다.

3kW, 70,000rpm급 터보차저용 고속 스위치드 릴럭턴스 전동기 설계

한민혁(Min-Hyuck Han),김완희(Wan-Hee Kim),박세아(Se-Ah Park),안진우(Jin-Woo Ahn) 대한전기학회 2017 대한전기학회 학술대회 논문집 Vol.2017 No.7