| 초록 |
1. 분석자서문 다양한 조직에 존재하는 줄기세포는 적절한 in vitro 3차원 조건에서 오가노이드로 자랄 수 있다. 이러한 오가노이드는 그들이 존재하던 in vivo 조직과 구조적으로 그리고 세포 구성적으로 흡사하다. 오가노이드는 체계적 실험 조작(systemic experimental manipulations)과 줄기세포의 고효율 이미징화를 용이하게 한다. 더불어 오가노이드를 통해 줄기세포와 니치(niche, 미세주변환경) 간의 상호작용에 대한 연구도 가능하게 되었다. 본 논문은 오가노이드를 이용한 줄기세포-니치 간의 상호작용 연구에 대해 살펴보고 새로이 밝혀진 성체-유래 오가노이드의 니치 구성 요소에 대해 알아본다. 또한 오가노이드 기술이 성체 줄기세포 니치의 근본적인 물음에 대한 해답을 제시할 수 있을지에 대해 논의한다[1]. 2.목차 1. 개요 2. 줄기세포 니치의 정의 2.1. 유선(mammary gland): 국소 부위의 Wnt, 그리고 호르몬 신호의 조합 2.2. 기도 상피(airway epithelium): 줄기세포 니치에 대한 한 개의 세포 이미징으로부터 초고속 정보 확보 2.3. 내장 상피(intestinal epithelium): 국소 부위의 Wnt 신호 전달의 조작과 시각화 2.4. 줄기세포 니치 공학: 초기 오가노이드 크기, 형태, 구성을 조절하는 기본 방법 2.5. 오가노이드 형태와 크기를 조절하는 마이크로웰(microwell) 2.6. 오가노이드 크기와 형태를 지시하는 미소유체(microfluidics) 2.7. 공간적 조절 및 복잡성을 증가시킬 수 있는 3차원 바이오프린팅(bioprint-ing) 2.8. 화학적으로 프로그램된 조합: 3차원으로 세포와 세포 상호작용의 정밀한 조절 2.9. 줄기세포 니치의 기계적인, 생화학적인 성질을 조절할 수 있는 ECMs 공학 3. 결론 본 분석물에서는 오가노이드 시스템이 전체적으로 깊이 있게 줄기세포 니치에 관한 정보를 어떻게 확보하는 데 도움이 되는지, 그리고 합성한 니치 모델에 대한 최신 기술이 어떻게 줄기세포의 활성을 정량화하고, 모델링하고, 조절하는 과정을 테스트하는지에 관해 다뤘다. In vivo 동물 모델의 강력한 보조적인 역할로서, 이런 최신 기술들은 기존에 다른 연구 수단에 의해서는 연구될 수 없었던 인간 조직 항상성 및 질병에 대해서 더 자세히 들여다볼 수 있는 중요한 기회를 공급해줄 것으로 기대한다. References [1] Murrow LM, Weber RJ, Gartner ZJ. (2017). Dissecting the stem cell niche with organoid models: an engineering-based approach. Development. 2017 144(6):998-1007 [2] Clevers, H. (2016). Modeling development and disease with organoids. Cell 165,1586-1597. [3] Scadden, D. T. (2014). Nice neighborhood: emerging concepts of the stem cell niche. Cell 157, 41-50. [4] Sasai, Y. (2013). Cytosystems dynamics in self-organization of tissue architecture.Nature 493, 318-326 [5] Danahay, H., Pessotti, A. D., Coote, J., Montgomery, B. E., Xia, D., Wilson, A., Yang, H., Wang, Z., Bevan, L., Thomas, C. et al. (2015). Notch2 is required for inflammatory cytokine- driven goblet cell metaplasia in the lung. Cell Rep. 10, 239-252. [6] Sato, T., Vries, R. G., Snippert, H. J., van de Wetering, M., Barker, N., Stange,D. E., van Es, J. H., Abo, A., Kujala, P., Peters, P. J. et al. (2009). Single Lgr5stem cells build crypt-villus structures in vitro without a mesenchymal niche.Nature 459, 262-265. [7] Sato, T., van Es, J. H., Snippert, H. J., Stange, D. E., Vries, R. G., van den Born,M., Barker, N., Shroyer, N. F., van de Wetering, M. and Clevers, H. (2011). Paneth cells constitute the niche for Lgr5 stem cells in intestinal crypts. Nature 469, 415-418. [8] Choi, Y. Y., Chung, B. G., Lee, D. H., Khademhosseini, A., Kim, J.-H. and Lee, S.-H. (2010). Controlled-size embryoid body formation in concave microwell arrays.Biomaterials 31, 4296-4303. ※ 이 자료의 분석은 아모레퍼시픽 기술연구원의 신동욱님께서 수고해주셨습니다. |
