조류의 다능성 생식세포주 확립 및 분화 특성에 관한 연구

국문 초록 (Abstract)

다능성 세포주의 확립은 현재 전세계적으로 가장 활발히 진행되고 있는 연구분야로 무한한 잠재적 가능성과 이용성이 있다. 그러나 생식선 카이메라를 포함한 완전한 다능성 세포주 확립은 마우스에서만 보고되었다. 따라서, 본 연구는 조류, 특히 닭에 있어서의 원시생식기내 원시 생식세포를 이용한 다능성 및 미분화된 생식세포주를 확립하고자 하였다. 닭의 원시생식세포는 발생후 5.5일령 화이트 레그흔 배자의 원시생식기로부터 분리하였으며, 배양액으로는 DMEM을 사용하고, 성장인자로는 human stem cell factor (hSCF), murine leukemia inhibitory factor (mLIF), bovine basic fibroblast growth factor (bFGF), human interleukin-11 (hIL-11), and human insulin-like growth factor-I (hIGF-I)를 사용하여 배양하였다. 닭의 생식세포주는 4개월 (계대배양 10회) 동안 불활성화하지 않은 닭 배자 섬유아세포를 기저 세포로 이용하여 배양을 할 수 있었다. 배양된 닭 생식세포주는 Periodic acid-Shiff's 반응, anti-SSEA-1 항체를 이용한 면역조직학적 방법 및 분열 양상 등을 검증하였다. 이상의 결과로 볼 때, 배양된 닭의 생식세포주는 다능성 세포주의 특성과 원시생식세포의 특성을 가지고 있음을 알 수 있었다. 또한, 체외 분화 유도를 통하여 분화 능력을 가지고 있음을 확인하였으며, 확립된 생식세포주는 stage X의 수용체 배자 배반엽 세포층 및 혈관내 주입을 통하여 체내에서의 분화 능력을 검증하였다. 검증 결과 다양한 체세포로 분화함을 확인하였으며, 특히 성공적으로 생식선 카이메라를 최초로 생산하여, 본 연구를 통하여 확립한 닭 생식세포주가 다음 세대로의 안정적인 전달이 가능함을 제시하고 있다. 이상과 같이, 확립된 생식세포주는 앞으로 형질전환 닭 생산 및 기초 학문 연구로서 생식세포의 분화 및 기작 연구에 매우 유용하게 이용될 수 있을 것으로 사료된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

The use of pluripotent stem cells has tremendous advantages for various purposes but these cell lines with proven germ-line transmission have been completely established only in the mouse. Embryonic germ (EG) cell lines are also pluripotent and undifferentiated stem cells established from primordial germ cells (PGCs). This study was conducted to establish and characterize the chicken EG cells derived from gonadal primordial germ cells. We isolated gonadal PGCs from 5.5-day-old (stage 28) White Leghorn (WL) embryos and established chicken EG cell lines with EG culture medium supplemented with human stem cell factor (hSCF), murine leukemia inhibitory factor (mLIF), bovine basic fibroblast growth factor (bFGF), human interleukin-11 (hIL-11), and human insulin-like growth factor-I (hIGF-I). These cells grew continuously for 4 months (10 passages) on a feeder layer of mitotically active chicken embryonic fibroblasts. These cells were characterized by screening with the Periodic acid-Shiff's reaction, anti-SSEA-1 antibody, and a proliferation assay after several passages. As the results, the chicken EG cells maintained characteristics of undifferentiated stem cells as well as that of gonadal PGCs. When cultured in suspension, the chicken EG cells successfully formed an embryoid body and differentiated into a variety of cell types when re-seeded onto culture dish. The chicken EG cells were injected into blastodermal layer at stage X and dorsal aorta of recipient embryo at stage 14 (incubation of 53hrs) and produced chimeric chickens with various differentiated tissues derived from the EG cells. The germline chimeras were also successfully induced by using EG cells. Thus, Chicken EG cells will be useful for the production of transgenic chickens and for studies of germ cell differentiation and genomic imprinting.

목차 (Table of Contents)

• Abstract
  
• 서론
  
• 재료 및 방법
  
• 연구 결과
  
• 적요
  
• 참고 문헌