Activin A-Induced Signaling Controls Hair Follicle Neogenesis : Activin A에 의해 유도된 신호작용이 모낭발생에 미치는 영향

국문 초록 (Abstract)

모낭형성능을 유지하는 사람 모유두세포의 획득은 모낭재생 연구에 있어 매우 중요한 과제이며, 이를 위해 다양한 방식의 실험적 접근이 시도되고 있다. 그 중 하나의 방법으로, 선행연구에서 3차원 배양기술을 적용하여, 3차원 배양된 사람 모유두세포와 생쥐 표피세포 조합을 누드마우스에 이식하는 모낭재건 실험을 통해 모낭을 생성시킬 수 있음을 확인하였다. 본 연구에서는 2차원 배양된 모유두세포 분비 단백질들에 비해 3차원 배양 시 더 많이 분비되는 단백질들 중 하나인 Activin A를 발굴하여 그 기능을 연구하였다. 모낭재건 동물실험을 통해 Activin A의 발현을 siRNA에 의해 감소시킨 3차원 배양 모유두세포는 모낭발생이 유의하게 저해됨을 관찰할 수 있었다. 또한 Activin receptor 2B (ActvR2B; Activin A의 수용체) 발현을 siRNA에 의해 감소시킨 생쥐 표피세포도 모낭발생이 유의하게 저해되어 있음을 확인할 수 있었다. 아울러 Activin A를 생쥐 표피세포에 처리했을 때, Activin 하위 유전자 및 모낭 유도 유전자들의 발현이 증가되는 것을 관찰했다. 본 연구를 통해 얻어진 결과들은 모유두세포를 포함한 진피세포에서 분비되는 Activin A가 표피세포의 ActvR2B 수용체에 결합함으로써 유도되는 신호작용이 모낭형성에 중요한 역할을 한다는 점을 강력히 제시한다. 본 연구결과는 세포기반 탈모치료법 개발에 기여할 수 있을 것으로 사료된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Acquisition of potent human dermal papilla (DP) cells that can induce hair follicle neogenesis is an overarching concern and various approaches have been tried. In an attempt to solve the problem, we previously introduced the three-dimensional (3D) culture of human DP cells and observed de novo formation of hair follicles when conducting a patch hair reconstitution assay using 3D-cultured DP spheres with mouse epidermal cells. In this study, we have subsequently focused our attention on activin A, one of the notably up-regulated proteins in DP spheres compared with 2D-cultured DP cells. We then adopted a small interfering RNA-mediated gene knockdown approach and hair reconstitution assay to investigate the role of activin A. We observed that human DP spheres with activin A knock-down are severely impaired in hair follicle neogenesis when combined with mouse epidermal cells. In addition, activin receptor 2B (ActvR2B) knock-down mouse epidermal cells showed severe impairment of hair follicle neogenesis when combined with human DP spheres. Moreover, recombinant activin A treatment of mouse epidermal cells increased the expression of downstream genes of the Activin pathway. Taken together, our data strongly suggest that activin A-induced signaling plays a critical role in hair follicle neogenesis, which has not been previously reported.

목차 (Table of Contents)

• Contents-------------------------------------------------ⅰ
• 1. Introduction ---------------------------------------------1
• 2. Materials and Methods------------------------------------5
• 3. Results -----------------------------------------------13
• 4. Discussion---------------------------------------------36
• 5. Summary----------------------------------------------41
• Reference-----------------------------------------------43
• 한글초록-------------------------------------------------50