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      • 아데노 바이러스를 이용한 Telomerase-Antisense 발현이 인간 배아 줄기세포로부터 조혈모세포로의 체외 배양 시 세포 증식 및 Apoptosis에 미치는 영향

        김병수,유지현,송준석,오상철,서재홍,최철원,신상원,김열홍,김준석,김영태,김선행 대한조혈모세포이식학회 2003 대한조혈모세포이식학회지 Vol.8 No.2

        연구배경: 본 연구는 아데노 바이러스를 이용한 telomerase-antisense 발현이 SNU-3 배아 줄기세포 주로부터 조혈모세포로의 증식 및 apoptosis에 미치는 영향을 규명하고자 시행되었다. 방법: 배양된 배아 줄기세포를 배아체(embryonic body)로 만든 후 통상적인 LTC-IC assay를 시행한 대조군과 배아체를 telomerase antisense (Adenovirus 104 PFU/mL, 3 mL) 처리된 LTC-IC assay를 시행한 실험군으로 분류하여 각각 5차례에 걸쳐서 실험을 시행하였다. 양 군 간의 배양 5일 후 MACS법으로 분리된 CD34+ 세포 수, 생존율, 그리고 histone-DNA 비율의 측정을 통하여 apoptosis 정도 (ELISA 법, Cell Death Detection ELISAPLUS, Roche, Germany)를 분석하였으며 CFU-GM 배양을 통하여 분화, 증식능을 비교하였다. 결과: 대조군에서는 분리된 CD34+ 세포가 0.6~1.8 (중앙값: 1.1) ×10³이었고 TA 처리된 실험군에서는 분리된 CD34+ 세포가 0.8~2.1 (중앙값: 1.2) ×10³으로 실험군에서 유의한 차이가 없었다. Tryphan dye 염색 후 100개의 세포를 관찰하여 염색되지 않은 세포를 생존세포로 간주하여 그 백분율을 계산한 결과 대조군은 76~87 (중앙값: 81)% 실험군은 78~88 (중앙값: 83)%로 양 군 간에 차이가 없었다. 또한 세포들에서 각각 absorbance (A_405㎜~A_490㎜)의 차이로 apoptosis 정도를 비교한 결과(negative control: 0.020, positive control: 0.186), 각각 대조군에서는 0.092~0.134 (중앙값: 0.129), 실험군에서는 0.087~0.152(중앙값: 0.138) 값을 보임으로써 TA를 처리한 양 군 간에 유의한 차이가 없었다. 또한, CFU-GM 배양 집락 결과에서도 대조군은 0.1~0.5 (중앙값: 0.3)×10³, 실험군은 0.2~0.6 (중앙값: 0.4) ×10³로 양 군 간의 유의한 차이가 없었다. 결론: SNU-3 배아 줄기세포 주를 이용하여 아데노 바이러스를 통한 telomerase-antisense 발현이 세포 사멸이나 apoptosis에 유의한 영향을 미치지 않으면서 배아 줄기세포로부터 조혈모세포로의 분화, 증식을 방해하지 않음을 본 연구 결과 확인할 수 있었으나 추가 연구를 통한 확인이 필요하리라고 판단된다. Background: This study was tried to evaluate the effect of adenovirus-mediated telomerase antisense (TA) expression on cellular proliferation and apoptosis of the ex-vivo culture from human embryonic stem cells to hematopoietic stem cells. Methods: Cultured embryonic stem cells were classified to control and study groups. Control groups was that of which embryonic body were cultured to LTC-IC assay. Study group was that of which embryonic body were cultured to LTC-IC assay treated with telomerase antisense oligonucleotides (TA). We used adenovirus vector containing recombinant antisense telomerase template RNA. We evaluated CD34+ cell number and viable cell percentage and the degree of apoptosis of each samples at 5 days after LTC-IC assay and the results were compared between each groups. Results: The number of CD34+ cells in study group (0.8~2.1 (median:1.2)×10³) showed no significant difference with that in control group (0.6~1.8 (median: 1.1)×10³). Viable cell percentage of control and study groups were 76~87 (median: 81)% and 78~88 (median: 83)%, respectively, without significant difference. And there was no difference of apoptosis degree (absorbance, A_(405nm)~ A_(490nm)) between control and study groups (0.092~0.134 (median:0.129) vs 0.087~0.152 (median: 0.138), negative control: 0.020, positive control: 0.186). The colony count of CFU-GM in control and study group was 0.1~0.5 (medium: 0.3)×10³ and 0.2~0.5 (medium: 0.3)×10³, respectively without no significant difference. Conclusion: We found the phenomenon that adenovirus-mediated antisense expression of telomerase RNA doesn't interrupt the proliferation of embryonic stem cells to hematopoietic stem cells without significant effect on the apoptosis degree. Further studies will be warranted to confirm these results and verify the mechanism of these phenomena.

      • 아데노 바이러스를 이용한 Telomerase-Antisense 발현이 조혈모세포 체외 배양 시 분화, 증식 및 Apoptosis에 미치는 영향

        유지현,김병수,오지현,송준석,오상철,서재홍,최철원,신상원,김열홍,김준석,김영태,김선행 대한조혈모세포이식학회 2003 대한조혈모세포이식학회지 Vol.8 No.2

        연구배경: 본 연구는 아데노 바이러스를 이용한 telomerase-antisense(TA) 발현이 조혈모세포로 체외 배양 시 분화, 증식과 apoptosis에 미치는 영향을 규명하고자 시행되었다. 방법: 7명의 정상 골수 공여자 골수혈로부터 단핵구를 분리 후 1×10^(5)/mL 농도로 통상적인 LTC-IC assay를 시행한 대조군과 TA (Adenovirus 10⁴ PFU/mL, 3 mL) 처리된 LTC-IC assay를 시행한 실험군으로 분류하여 양 군 간의 배양 2주후 배양된 세포 수 및 모양, 생존율, 그리고 histone-DNA 비율의 측정을 통하여 apoptosis 정도(ELISA법, Cell Death Detection ELISA^(PLUS), Roche, Germany)를 비고, 분석하였다. 결과: 대조군에서는 세포 수가 1.1~1.5 (중앙값: 1.2)×10⁴이었고 실험군에서는 세포 수가 2.3~3.3 (중앙값: 2.6)×10⁴로 실험군에서 유의하게 많았다. 그리고, Tryphan dye 염색후 100개의 세포를 관찰하여 염색되지 않은 세포를 생존세포로 간주하여 그 백분율을 계산한 결과 대조군은 71~83 (중앙값: 76)%, 실험군은 69~84 (중앙값: 77)%로 양 군 간에 차이가 없었다. 또한 각 군 간의 apoptosis 양상을 비교한 결과(negative control: 0.020, positive control: 0.156), 각각 대조군에서는 0.0786~0.121(중앙값: 0.0983), 실험군에서는 0.0811~0.123 (중앙값: 0.0994) 값을 보임으로써 유의한 차이가 없었다. 결론: 조혈모세포의 체외 배양 시 아데노 바이러스를 통한 telomerase-antisense 발현이 세포 사멸이나 apoptosis에 유의한 영향을 미치지 않으면서 세포 증식을 촉진시킬 가능성이 있음을 본 연구 결과 확인할 수 있었다. Background: This study was tried to evaluate the effect of adenovirus-mediated telomerase antisense (TA) expression on cellular proliferation and apoptosis of the ex-vivo culture in hematopoietic stem cells. Methods: We used adenovirus vector containing recombinant antisense telomerase template RNA. Mononuclear cells were obtained from 7 bone marrow donors. Each samples were divided into two groups, consisted of the study group treated with telomerase antisense oligonucleotides (TA) and control group without treatment of TA. And then, each samples were cultured in the long-term culture system (LTC-IC culture). We evaluated the cell number and apoptosis degree at 2 weeks after LTC-IC culture, and compared the viable cell number and the degree of apoptosis between control and experimental groups. Results: Total cell number of study group (2.3~3.3 (median: 2.6)×10⁴) was significantly higher than that of control group (1.1~1.5 (median: 1.2)×10⁴). Viable cell percentage of control and study groups were 71~83 (median: 76)% and 69~84 (median: 77)%, respectively, without significant difference. And there was no difference of apoptosis degree between control and study groups (0.0786~0.121 (median: 0.0983) vs 0.0811~0.123 (median: 0.0994), Conclusion: We found the phenomenon that adenovirus- mediated antisense expression of telomerase RNA might accelerate the proliferation of hematopoietic stem cells without significant effect on the apoptosis degree. Further studies will be warranted to confirm this results and verify the mechanism of these phenomena.

      • 아데노 바이러스를 이용한 Telomerase-Antisense 발현이 조혈모세포 체외 배양에 미치는 영향

        김석진,김병수,오상철,서재홍,최철원,신상원,김열홍,김준석,김영태,송준석,최은정 대한조혈모세포이식학회 2003 대한조혈모세포이식학회지 Vol.8 No.1

        연구배경: 조혈모세포는 자가갱신능 및 분화능을 지니고 있지만, 조혈모세포의 체외배양을 통한 자가갱신을 유도하는 기술 및 정상 혈액세포로 분화, 증식시키는 기술이 개발되어 있지 않고 있다. 그런데, 줄기세포의 자가갱신에 telomerase가 매우 중요한 역할을 수행하고 있음이 알려져 있고 이에 저자 등은 조혈모세포를 telomerase antisense로 처리 후 체외 배양을 하였을 때 어떤 결과가 초래되는지를 알아보고자 본 연구를 시행하였다. 방법: 총 8명의 정상인 골수 공여자에서 채집한 골수혈로부터 단핵구를 분리 후 1×10^(5)/ml의 농도로 LTC-IC 배양을 한 대조군과 단핵구(1×10^(5)/ml)를 telomerase antisense (Adenovirus, 10⁴ PFU/ml, 3 ml) 처리 후 LTC-IC 배양을 한 실험군으로 나누어 양군간의 배양 2주 후 세포 수, 생존율, 그리고 세포모양을 비교, 분석하였다. 결과: LTC-IC 배양 2주에 계산한 세포 수의 경우, 대조군은 1.08±0.19×10⁴/ml인 데 반하여 실험군은 6.75±2.60×10⁴/ml로 통계적으로 유의하게 실험군에서 세포 수가 많았다(P=0.001). LTC-IC 배양 2주에 관찰한 세포 모양의 경우 대조군은 모든 세포들이 일정한 크기로 구형을 유지하고 있었으나 실험군에서는 크기가 서로 상이하고 분화된 세포들이 상당 부분에서 관찰되었다. Tryphan dye로 염색 후 100개의 세포를 관찰하여 염색되지 않은 세포를 생존 세포로 간주하여 그 백분율을 계산하여 보았다. 그 결과 대조군은 83.8±4.8%이고 실험군은 81.1±2.1%로서 통계적으로 유의한 차이는 없었다(P=0.288). 결론: 조혈 모세포를 Telomerase Antisense로 처리 시 분화가 촉진될 가능성을 본 실험을 통하여 확인할 수 있었다. 그러나 본 실험에서는 Telomerase Antisense로 처리 후 LTC-IC 배양으로 증식된 세포들의 성상 하나, 하나를 확인하지 못하였다는 한계가 있었다. Background: Hematopoieic stem cells are characterized by their ability of self-renewal and differentiation into mature blood cells. Telomerase, which is known as a target of anti-cancer therapy, is also regarded as having possibility of inducing self-renewal of hematopoietic stem cells, and inhibition of telomerase activity might be related with differentiation of hematopoietc stem cells. Thus, we evaluated how telomerase antisense oligonucleotide could affect hematopoietic stem cells in vitro culture. Methods: We used adenovirus vector containing recombinant antisense telomerase template RNA. Mononuclear cells were obtained from 8 bone marrow donors and divided into two groups. Using the long-term culture system, the experiment group was cultured with treatment of telomerase antisense oligonucleotides, while control group was not. We evaluated the cell number and the degree of differentiation at 2 weeks after LTC-IC culture. Results: The mean cell number of LTC-IC culture was more higher in the telomerase antisense treatment group than that of control group (6.75×10⁴±2.60/mL vs 1.08×10⁴±0.19/mL). On microscopic examination, the cells of telomerase antisense treatment group showed more differentiation pattern than the group of the control group. Conclusion: We found that adenovirus-mediated antisense expression of telomerase RNA might influence the differentiation of hematopoietic stem cells. However, further study should be warranted to evaluate its consequences and mechanisms.

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