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A series of test tubes in a laboratory.

줄기세포 연구

Overview
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자가 재생하고 다른 유형의 특수 세포로 분화하는 줄기세포의 놀라운 능력은 여러 치료 분야에서 매우 유용하게 사용될 수 있습니다. 이러한 능력은 혈액, 피부 및 장과 같이 지속적으로 재생되는 조직의 보존에 중요합니다. 줄기세포는 배아(배아 줄기세포)에서 성인기(성인 줄기세포)까지의 모든 발달 단계에서 발견됩니다. 발달 과정에서 여러 유형의 줄기 세포가 나타나 조직 항상성에 적극적으로 관여합니다.1

 

 

줄기 세포 및 줄기 세포 niche

다능성, 과능성 및 단능성 줄기 세포를 포함한 다양한 유형의 줄기 세포가 있습니다. 배아 줄기세포 (ESC) 및 유도 만능 줄기세포 (iPSC)와 같은 다능성 줄기세포는 줄기세포 연구에 광범위하게 사용됩니다. ESC는 배양에서 배아 발달의 세 가지 germ layers 로 분화할 수 있습니다. 주요 전사 인자를 사용하여 성숙한 분화 세포 (또는 체세포)를 조혈 세포 (HSC)를 비롯한 여러 유형의 세포로 분화할 수 있는 다능성 줄기 세포로 유도할 수 있습니다.2

 
Diagram detailing embryonic stem cell differentiation process.
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배아 줄기세포 분화

다능성 중간엽 간질 세포로도 정의되는 중간엽 줄기세포 (MSC)는 뼈와 연골과 같은 중간엽 조직의 predecessor입니다. 그들은 dendritic cell의 항원 제시 활동, NK cell의 세포 독성, B cell에 의한 항체 생산과 같은 여러 면역 기능을 조절합니다. 강력한 면역 억제 기능으로 인해 MSC 는 염증 및 자가면역 질환 치료에서 세포 기반 접근법의 잠재적인 후보군입니다. 여러 연구에서 MSC 가 관련되지 않은 조직의 세포 유형으로 분화할 수 있는 능력이 있다는 점이 시사되었습니다.3 MSC와 그 파생물은 골 주위 세포, 골수 간질 세포 및 골 계통 세포와 같이 HSC niche를 구성하는 여러 유형의 세포를 포함합니다. MSC는 여러 성인 조직(골수, 말초 혈액, 지방 조직) 또는 태아 조직에서 분리할 수 ​​있으며 세포 치료 연구 및 재생 의학에 활용되고 있습니다.4

 
Diagram detailing pluripotent stem cell differentiation process.
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유도된 다능성 줄기세포의 분화.

줄기세포 niche

줄기 세포 niche는 줄기세포가 재편성되고 스스로 재생되고 미분화 상태를 유지하는 육성 환경입니다. 적절한 세포 신호 전달을 통해 줄기세포는 niche로부터 줄기세포를 필요로 하는 지역으로 이동할 수 있습니다. 뇌의 뇌실하 및 과립하 영역(SVZ 및 SGZ), 모낭, 소장 및 골수를 포함한 많은 줄기 세포 niche가 전신에서 확인되었습니다.5, 6, 7

 
Diagram showing the process for self-renewing HSC propogation.
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줄기세포 연구를 위한 multicolor유세포 분석

유세포 분석은 확립된 marker를 기반으로 세포 subset의 이질성을 모니터링하기위한 강력한 도구입니다. 세포 표면 또는 세포 내 biomarker에 특이적인 형광 색소 접합 항체를 사용하여 줄기세포가 다능성을 유지했는지 확인할 수 있습니다. 줄기세포는 세 가지 기본 배아층과 조직으로 분화되기 때문에 항체로 변화하는 발현 패턴을 모니터링 할 수 있습니다. BD Lyoplate™ Cell Surface Marker screening panel은 이러한 세포를 심도있게 탐색하는 데 사용할 수 있는 표면 marker signature를 발견할 수 있는 강력한 도구를 제공합니다.

 

BD Biosciences는 이질적인 줄기세포 집단의 특성분석, 분석 및 분류하기 위해 줄기세포 연구를 지원하는 고품질 항체, 키트 및 칵테일, buffer, 프로토콜 및 장비를 포함한 다양한 도구 세트를 제공합니다.

참고문헌

  1. Zakrzewski W, Dobrzyński M, Szymonowicz M, Rybak Z. Stem cells: past, present, and future. Stem Cell Res Ther. 2019;10(1):68. doi:10.1186/s13287-019-1165-5

  2. Takahashi K, Yamanaka S. Induction of pluripotent stem cells from mouse embryonic and adult fibroblast cultures by defined factors. Cell. 2006;126(4):663-676. doi: 10.1016/j.cell.2006.07.024

  3. Uccelli A, Moretta L, Pistoia V. Mesenchymal stem cells in health and disease. Nature Rev Immunol. 2008; 8(9):726-736. doi: 10.1038/nri2395

  4. Vizoso FJ, Eiro N, Cid S, Schneider J, Perez-Fernandez R. Mesenchymal stem cell secretome: Toward cell-free therapeutic strategies in regenerative medicine. Int J Mol Sci. 2017;18(9):1852. doi: 10.3390/ijms18091852

  5. Boulais PE, Frenette PS. Making sense of hematopoietic stem cell niches. Blood. 2015;125(17):2621-2629. doi:10.1182/blood-2014-09-570192

  6. Ferraro F, Celso CL, Scadden D. Adult stem cels and their niches. Adv Exp Med Biol. 2010;695:155-168. doi:10.1007/978-1-4419-7037-4_11

  7. Cable J, Fuchs E, Weissman I, et al. Adult stem cells and regenerative medicine-a symposium report. Ann N Y Acad Sci. 2020;1462(1):27-36. doi:10.1111/nyas.14243

     

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BD 유세포 분석기는 1등급 레이저 제품입니다.