KR20100006452A - Method for maintenance of human embryonic stem cells using fibroblast derived from human umbilical cord - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A method for culturing human embryonic stem cells using human umbilical cord-derived fibroblast is provided to maintain undifferentiation and pluripotency improve medical usefulness. CONSTITUTION: A human embryonic stem cell is cultured by co-culturing human embryonic stem cells with umbilical cord-derived fibroblast. The cell division of fibroblasts is suppressed using mitomycin C treatment or gamma irradiation when the growth rate of the fibroblasts is 60-80%.

Description

인간 탯줄 유래 섬유모세포를 지지세포로 이용한 인간배아줄기세포의 배양방법 {Method for Maintenance of Human Embryonic Stem Cells Using Fibroblast Derived from Human Umbilical Cord} Methods for culturing human embryonic stem cells using human umbilical cord-derived fibroblasts as support cells {Method for Maintenance of Human Embryonic Stem Cells Using Fibroblast Derived from Human Umbilical Cord}

본 발명은 인간 탯줄 유래 섬유모세포를 지지세포로 이용한 인간배아줄기세포의 배양방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 인간 배아줄기세포의 미분화능 및 전분화능 유지를 위하여 지지세포로서 인간 탯줄 유래 섬유모세포를 이용한 인간배아줄기세포의 배양방법에 관한 것이다. The present invention relates to a method for culturing human embryonic stem cells using human umbilical cord-derived fibroblasts as support cells, and more particularly, to provide human umbilical cord-derived fibroblasts as support cells for maintaining undifferentiated and pluripotent capacity of human embryonic stem cells. It relates to a method for culturing human embryonic stem cells.

선천성 유전질환이나 만성 및 퇴행성 질환과 같은 난치성 질환의 근본적인 치료를 위하여 세포치료 또는 재생의학이 많은 관심을 받고 있다. 인간 배아줄기세포는 모든 세포로의 분화가 가능한 전분화능을 가지고 있어 세포치료 및 재생의학에 이용될 가능성이 높은 세포주이다. 그러나 인간 배아줄기세포의 줄기세포성(stemness) 유지는 Oct4, Nanog 등 여러 인자들이 관여함이 보고되어 있으나, 현재까지 인간 배아줄기세포의 stemness를 직접적으로 조절할 수 있는 방법은 알려져 있지 않고 있다. 따라서 현재까지는 지지세포와 함께 배양함으로서 인간 배아줄기세포의 stemness를 유지하고 있으며, 지지세포로는 마우스 배아에서 유래한 섬유모세포가 주로 사용되고 있다(Thomson et al ., Science 282:1145~1147, 1998). 그러나 마우스 유래 지지세포와 함께 배양함으로서 인간에서 유래하지 않은 물질에 의해 영향을 받게 된다는 점과 인간 배아줄기세포를 이용함에 있어 마우스 세포의 오염문제가 끊임없이 논란이 되고 있는 실정이며 이를 극복하기 위하여 지지세포 없이 인간 배아줄기세포를 유지하려는 연구가 지속되고 있으나, 현재로서는 지지세포와 함께 배양하는 것이 절대적으로 필요하다고 알려져 있다(Reubinoff et al., Nat Biotechnol . 18:399~404, 2000). 따라서 궁극적으로는 인간 유래의 지지세포가 개발되고, 한편 배양액의 조성에서 오로지 인간에서 유래한 물질로만 구성된 조건으로 인간 배아줄기세포주가 확립되어야만, 인간에서 유래하지 않은 요소로부터의 영향을 완전히 배재한 진정한 의미의 인간 배아줄기세포주가 확립되었다고 할 수 있을 것이며, 임상적용에 있어 보다 안전함을 보장 받을 수 있다. 최근 몇 종류의 인간 유래 지지세포의 개발이 보고되고 있으나, 개발된 인간 유래의 지지세포들은 세포 수명이 짧아 지지세포의 공급이 어렵거나 인간 배아줄기세포의 장기간 배양할 경우 미분화가 유지되지 못하는 등의 문제점이 보고되고 있다(Hovatta et al., Hum Reprod., 18:1404~1409, 2003; Cheng et al., Stem Cells 21:131~142, 2003; Lee et al ., Biol Reprod., 72:42~49, 2005).Cell therapy or regenerative medicine has received a lot of attention for the fundamental treatment of intractable diseases such as congenital genetic diseases and chronic and degenerative diseases. Human embryonic stem cells are pluripotent cells capable of differentiation into all cells and are highly likely to be used for cell therapy and regenerative medicine. However, although stem cell (stemness) maintenance of human embryonic stem cells has been reported to be involved in a number of factors such as Oct4, Nanog, up to now it is not known how to directly control the stemness of human embryonic stem cells. Thus, the stemness of human embryonic stem cells has been maintained by culturing with supporting cells until now, and fibroblasts derived from mouse embryos are mainly used as supporting cells (Thomson et. al ., Science 282: 1145-1147, 1998). However, by culturing with mouse-derived support cells, the effects of non-human-derived materials and the contamination of mouse cells with human embryonic stem cells are constantly being debated. Research into maintaining human embryonic stem cells without water is ongoing, but it is currently known that culturing with supporting cells is absolutely necessary (Reubinoff et al ., Nat Biotechnol . 18: 399-404, 2000). Therefore, ultimately, human embryonic stem cell lines must be established under conditions that consist only of human-derived materials in the composition of the culture, while human-derived support cells are developed. Human embryonic stem cell line in the sense can be said to be established, and can be guaranteed safer in clinical application. Recently, the development of several kinds of human-derived support cells has been reported, but the developed human-derived support cells have short cell lifespan, which makes it difficult to supply the support cells or to maintain undifferentiation in long-term culture of human embryonic stem cells. Problems have been reported (Hovatta et al ., Hum Reprod ., 18: 1404-1409, 2003; Cheng et al ., Stem Cells 21: 131-142 , 2003; Lee et al . , Biol Reprod ., 72: 42-49, 2005).

이에 본 발명의 발명자는 상기 문제점을 해결하기 위하여 예의 노력한 결과, 인간 탯줄로부터 섬유모세포를 분리한 후, 이를 인간 배아줄기세포의 지지세포로 이용하면 인간 배아줄기세포의 stemness를 유지하면서, 장기간 안정적으로 배양할 수 있음을 확인하고, 본 발명을 완성하게 되었다.Therefore, the inventor of the present invention, after diligently trying to solve the above problems, after separating the fibroblasts from the human umbilical cord, and using them as support cells of human embryonic stem cells, while maintaining the stemness of human embryonic stem cells, long-term stable It was confirmed that the culture can be completed, the present invention was completed.

본 발명의 목적은 인간 배아줄기세포를 지지세포인 인간 탯줄 유래의 섬유모세포와 공배양시키는 것을 특징으로 하는 인간 탯줄 유래 섬유모세포를 이용한 인간 배아줄기세포의 배양방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a method for culturing human embryonic stem cells using human umbilical cord-derived fibroblasts, characterized in that the human embryonic stem cells co-cultured with human umbilical cord-derived fibroblasts.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 인간 배아줄기세포를 지지세포인 인간 탯줄 유래의 섬유모세포와 공배양시키는 것을 특징으로 하는 인간 탯줄 유래 섬유모세포를 이용한 인간 배아줄기세포의 배양방법을 제공한다. In order to achieve the above object, the present invention provides a method for culturing human embryonic stem cells using human umbilical cord-derived fibroblasts, characterized in that the human embryonic stem cells co-cultured with human umbilical cord-derived fibroblasts.

본 발명에 있어서, 상기 인간 탯줄 유래의 섬유모세포는 배양중인 섬유모세포의 성장률이 60% 내지 80%일 때, 세포분열을 저해시킨 것을 특징으로 한다.In the present invention, the human umbilical cord-derived fibroblasts are characterized in that when the growth rate of the fibroblasts in culture is 60% to 80%, cell division is inhibited.

또한, 상기 인간 탯줄 유래의 섬유모세포의 세포분열 저해는 마이토마이신(mitomycin) C 처리 또는 감마선 조사하는 것을 특징으로 하고, 상기 마이토마이신(mitomycin) C의 처리농도는 5 내지 15mg/ml인 것을 특징으로 한다. In addition, the inhibition of cell division of the human umbilical cord-derived fibroblasts is characterized in that the mitomycin C treatment or gamma irradiation, the treatment concentration of the mitomycin C is 5 to 15mg / ml It features.

이하 본 발명을 구체적인 실시예에 따라 상세히 설명하기로 한다. 다만, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 의하여 제한되지 않음은 명백하다. Hereinafter, the present invention will be described in detail according to specific examples. However, it is obvious that the scope of the present invention is not limited by the following examples.

본 발명에 따른 인간 탯줄 유래 섬유모세포를 이용한 인간배아줄기세포의 배양방법은 마우스가 아닌 인간 유래 세포를 이용하면서도 장기간 안정적으로 인간 배아줄기세포의 염색체 핵형을 유지시킬 수 있을 뿐만 아니라, 인간 배아줄기세포의 미분화를 유지하며 동시에 전분화능을 유지할 수 있는 장점이 있다. 따라서, 인간 배아줄기세포의 의학적 임상적용 효용성을 향상시키는데 유용하다. The method of culturing human embryonic stem cells using human umbilical cord-derived fibroblasts according to the present invention can not only maintain human chromosomal karyotypes of human embryonic stem cells, but also human embryonic stem cells, using human-derived cells rather than mice for a long time. Maintaining the differentiation of the at the same time has the advantage that can maintain the starch. Therefore, it is useful for improving the medical clinical utility of human embryonic stem cells.

본 발명에서는 인간 탯줄 유래의 섬유모세포를 이용한 인간 배아줄기세포의 장기간 계대배양을 통하여 인간 배아줄기세포의 미분화 특성을 유지할 수 있는 배양조건의 확립하고, 전분화능 유지 여부를 체외 및 체내 연구를 통하여 검증함으로서, 인간 탯줄 유래의 지지세포를 사용하여 이종간의 상호작용에 따른 윤리적 문제점을 극복할 수 있는 기초를 마련하고자 하였다.In the present invention, through the long-term passage of human embryonic stem cells using human umbilical cord-derived fibroblasts, the establishment of culture conditions capable of maintaining undifferentiated characteristics of human embryonic stem cells, and verifying the maintenance of pluripotency through in vitro and in vitro studies By using support cells derived from human umbilical cord, we tried to prepare a foundation to overcome the ethical problems caused by heterogeneous interactions.

또한, 이미 개발된 인간 유래 지지세포들과의 비교를 통하여 인간 탯줄 유래의 지지세포의 특성을 파악함으로써 분화 유도의 기초자료로 활용하고, 인간 탯줄 유래의 지지세포를 이용한 인간 배아줄기세포의 미분화 배양기술을 확인하고자 하였다. In addition, by comparing the characteristics of supporting cells derived from human umbilical cords by comparing them with previously developed human-derived support cells, they are used as basic data for inducing differentiation. We tried to confirm the technology.

본 발명의 명세서에서 사용된 섬유모세포는 섬유아세포와 동일한 의미로 사 용될 수 있다. Fibroblasts used in the specification of the present invention may be used in the same sense as the fibroblasts.

본 발명에서는, 인간 탯줄로부터 섬유모세포를 분리한 후, 분리된 섬유모세포를 지지세포로 이용하여 인간 배아줄기세포를 배양하였다. 그 결과 배양된 인간 배아줄기세포는 장기간 안정적으로, 미분화를 유지하며 동시에 전분화능을 유지하고 있음을 확인하였다. In the present invention, after separating the fibroblasts from the human umbilical cord, human embryonic stem cells were cultured using the isolated fibroblasts as support cells. As a result, it was confirmed that the cultured human embryonic stem cells are stably maintained for a long time, maintaining undifferentiated and pluripotent ability.

따라서, 본 발명은 일 관점에서, 인간 배아줄기세포를 지지세포인 인간 탯줄 유래의 섬유모세포와 공배양시키는 것을 특징으로 하는 인간 탯줄 유래 섬유모세포를 이용한 인간 배아줄기세포의 배양방법에 관한 것이다.Therefore, in one aspect, the present invention relates to a method for culturing human embryonic stem cells using human umbilical cord-derived fibroblasts, characterized in that the embryonic stem cells are co-cultured with human umbilical cord-derived fibroblasts.

본 발명에 있어서, 상기 섬유모세포는 collagenase I, pronase, DNase I 등을 함유하는 효소혼합용액을 처리함으로써, 인간 탯줄로부터 분리할 수 있다.In the present invention, the fibroblasts can be separated from the human umbilical cord by treating the enzyme mixture solution containing collagenase I, pronase, DNase I and the like.

상기 인간 탯줄 유래 섬유모세포는 특별한 처리없이 인간 배아줄기세포의 지지세포로 이용할 수 있으나, 인간 배아줄기세포의 미분화능 및 전분화능을 장기간 안정적으로 유지시키고, 또한 인간 배아줄기세포의 염색체 핵형의 안정성을 유지시키기 위하여, 인간 탯줄 유래의 섬유모세포의 성장률이 60% 내지 80%일 때, 세포분열을 저해시킨 것을 이용하는 것이 바람직하다. 여기서 성장률이 60-80%라고 하는 것은 현재 세포가 배양되고 있는 배양접시 면적의 60-80% 정도를 채우고 있는 것을 의미하며, 이는 현미경으로 관찰할 수 있다. 만일 성장률이 100%(세포가 배양접시를 꽉 채우는 경우)가 되면 세포는 더 이상 자라지 못하는 문제점, 즉 contact inhibition이 발생할 수 있으며, 이 경우 세포의 분화가 유발되어 세포의 특성이 바뀔 수 있는 문제점이 있다. 또한, 인간 배아줄기세포는 지지세포 사이에서 배양 접시 바닥에 붙어서 monolayer로 자라는 특성을 가지고 있으므로, 지지세포의 세포분열을 저해하지 않는 경우 인간 배아줄기세포가 자랄 수 있는 공간의 확보가 힘들고 인간 배아줄기세포에 비해 섬유모세포의 성장 속도가 더 빠른 만큼 효과적으로 인간 배아줄기세포를 배양할 수 없는 문제점이 있다. The human umbilical cord-derived fibroblasts can be used as support cells of human embryonic stem cells without special treatment, but maintain undifferentiated and pluripotent capacity of human embryonic stem cells for a long time, and also stabilize the chromosomal karyotype of human embryonic stem cells. In order to maintain, when the growth rate of the human umbilical cord-derived fibroblasts is 60% to 80%, it is preferable to use the one that inhibited cell division. Here, the growth rate of 60-80% means that the cell fills about 60-80% of the area of the culture plate in which the cells are currently being cultured, which can be observed under a microscope. If the growth rate reaches 100% (when the cell fills up the culture dish), the cell may no longer grow, that is, contact inhibition may occur, and in this case, differentiation of the cell may be induced, thereby changing the characteristics of the cell. have. In addition, since human embryonic stem cells grow to a monolayer between the support cells and grow on the bottom of the culture dish, it is difficult to secure a space for human embryonic stem cells to grow when human cells do not inhibit cell division. There is a problem that can not effectively culture human embryonic stem cells as the growth rate of the fibroblasts is faster than the cells.

본 발명에 있어서, 인간 배아줄기세포와 지지세포인 인간 탯줄 유래의 섬유모세포의 공배양은 배양접시에 5.0×104/㎠ 내지 5.0×105/㎠의 섬유모세포를 넣고수행하는 것이 바람직하다. 지지세포인 인간 탯줄 유래의 섬유모세포의 수가 많은 경우 앞서 언급한 바와 같이, 인간 배아줄기세포가 자랄 수 있는 공간 확보가 어려우며, 너무 적은 경우 인간배아줄기세포를 지지해 줄 영양성분 공급의 어려움이 있다. In the present invention, co-culture of human embryonic stem cells and human umbilical cord-derived fibroblasts, which are supporting cells, is preferably carried out by adding fibrous cells of 5.0 × 10 4 / cm 2 to 5.0 × 10 5 / cm 2 in a culture dish. In case of a large number of fibroblasts derived from human umbilical cord, which are supporting cells, as mentioned above, it is difficult to secure a space for human embryonic stem cells to grow, and when too small, there is a difficulty in supplying nutrients to support human embryonic stem cells. .

본 발명에 있어서, 상기 인간 탯줄 유래의 섬유모세포의 세포분열 저해는 마이토마이신(mitomycin) C를 처리 또는 감마선을 조사하는 것을 특징으로 하고, 상기 마이토마이신(mitomycin) C의 처리농도는 5 내지 15mg/ml, 바람직하게는 8 내지 12mg/ml, 더욱 바람직하게는 10mg/ml인 것을 특징으로 할 수 있다. 상기 마이토마이신(mitomycin) C를 고농도로 처리하는 경우 섬유모세포에 손상을 입힐 수 있으며, 저농도로 처리하는 경우 세포저해가 일어나지 않는 문제점이 있다. In the present invention, the inhibition of cell division of the human umbilical cord-derived fibroblasts is characterized in that the treatment with mitomycin C or gamma rays, the concentration of the mitomycin C is 5 to 15 mg / ml, preferably 8 to 12 mg / ml, more preferably 10 mg / ml. If the mitomycin (C) is treated at high concentrations may damage fibroblasts, and if treated at low concentrations, there is a problem that no cell inhibition occurs.

상기 감마선 조사(gamma irradition)는 통상적으로 사용되는 세기인 35 내지 50Gy로 처리되는 것이 바람직하다.The gamma irradition is preferably treated at 35 to 50 Gy, which is a commonly used intensity.

이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 예시하기 위한 것으로, 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되는 것으로 해석되지 않는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 자명할 것이다. Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to Examples. These examples are only for illustrating the present invention, and it will be apparent to those skilled in the art that the scope of the present invention is not to be construed as being limited by these examples.

실시예 1. 인간 탯줄로부터 섬유모세포의 분리Example 1 Isolation of Fibroblasts from Human Umbilical Cord

10-20cm 가량의 인간 탯줄을 3% Antibiotics-Antiomycotic (Gibro-invitrogen 5240-062) 및 Gentamycin이 함유된 Hanks' Balanced Salt Solution (HBSS)에 완전히 잠기도록 하여 상온에서 운반하여 섬유모세포를 일차배양하기 전까지 조직의 손상을 최소화하였다. 조직(인간 탯줄)을 수회 세척하여 불순물을 제거한 후, 효소혼합용액 (0.05% collagenase I, 0.02% pronase, 0.2% DNase I)으로 처리하여 섬유모세포를 분리하였다. 분리된 섬유모세포를 하기 표 1의 배양액에 현탁한 후 4℃에서 10분간 원심 분리(500G)하여 상층액을 제거하는 과정을 두 번 반복하여, 고순도의 섬유모세포를 획득하였다. A 10-20 cm human umbilical cord is completely submerged in Hanks' Balanced Salt Solution (HBSS) containing 3% Antibiotics-Antiomycotic (Gibro-invitrogen 5240-062) and Gentamycin before transporting the fibroblasts to primary cultures. Tissue damage was minimized. The tissues (human umbilical cord) were washed several times to remove impurities, and then treated with enzyme mixture solution (0.05% collagenase I, 0.02% pronase, 0.2% DNase I) to separate fibroblasts. The separated fibroblasts were suspended in the culture solution of Table 1 and then centrifuged (500G) for 10 minutes at 4 ° C. to remove the supernatant twice, to obtain high-purity fibroblasts.

실험예 1. 인간 탯줄 유래 섬유모세포를 인간 배아줄기세포의 지지세포로 이용하기 위한 조건 확립Experimental Example 1. Establishment of conditions for using human umbilical cord-derived fibroblasts as supporting cells of human embryonic stem cells

실시예 1에서 분리한 인간 탯줄 유래 섬유모세포를 인간 배아줄기세포의 지 지세포로 이용하기 위하여 하기 표 1의 배양액을 사용하였으며 37℃, 5% CO2 농도의 인큐베이터에서 배양하였다. In order to use the human umbilical cord-derived fibroblasts isolated in Example 1 as limb cells of human embryonic stem cells, the culture medium of Table 1 was used and cultured in an incubator at 37 ° C. and 5% CO 2 concentration.

[표 1] TABLE 1

성 분ingredient 함량content DMEM DMEM 980 ㎖980 ml 0.1 mM Nonessential amino acid 0.1 mM Nonessential amino acid 10 ㎖10 ml 0.1 mM b-mercaptoethanol 0.1 mM b-mercaptoethanol 7.0 ㎕7.0 μl Penicillin /Streptomycin Penicillin / Streptomycin 10 ㎖10 ml

배양 후, 세포가 약 70%정도 성장하였을 때, mitomycin C를 10mg/ml농도로 처리하여 세포의 세포분열을 저해시켰다. mitomycin C을 처리한 후, 30분 단위로 세포분열 저해정도를 현미경으로 분석하였다. 그 결과, 지지세포로서 통상적으로 사용되는 마우스 유래 섬유아세포는 1시간 30분 처리한 경우 세포저해가 효율적으로 이루어진 반면, 인간 탯줄 유래 섬유모세포는 2시간 30분간 처리한 경우 세포저해가 효율적으로 이루어짐을 확인하였다.After incubation, when cells grew about 70%, mitomycin C was treated at a concentration of 10 mg / ml to inhibit cell division. After treatment with mitomycin C, the degree of cell division inhibition was analyzed under a microscope every 30 minutes. As a result, mouse-derived fibroblasts commonly used as support cells were efficiently inhibited when treated for 1 hour and 30 minutes, whereas human umbilical cord-derived fibroblasts were efficiently inhibited when treated for 2 hours and 30 minutes. Confirmed.

실시예 2. 인간 탯줄 유래 섬유모세포를 지지세포로 이용하는 인간 배아줄기세포 배양조건 확립Example 2 Establishment of Human Embryonic Stem Cell Culture Conditions Using Human Umbilical Cord-derived Fibroblasts as Support Cells

인간 배아줄기세포(H9 세포주, Wicell)와 인간 탯줄 유래의 지지세포를 함께 배양하기 위한 최적조건을 확립하기 위하여, mitomycin C를 처리한 인간 탯줄 유래 섬유모세포수를 각각 약 5.0×102/㎠, 5.0×103/㎠, 5.0×104/㎠, 5.0×105/㎠ 및 5.0×106/㎠으로 하고, 인간 배아줄기세포와 함께 37℃, 5% CO2 농도의 인큐베이터 에서 공배양시켰다.To establish optimal conditions for culturing human embryonic stem cells (H9 cell line, Wicell) and human umbilical cord-derived support cells, human cord-derived fibroblasts treated with mitomycin C were approximately 5.0 × 10 2 / ㎠, 5.0 × 10 3 / cm 2, 5.0 × 10 4 / cm 2, 5.0 × 10 5 / cm 2 and 5.0 × 10 6 / cm 2 and co-cultured with human embryonic stem cells in an incubator at 37 ° C., 5% CO 2 concentration. .

그 결과, 인간 탯줄 유래 섬유모세포수가 5.0×104/㎠ 및 5.0×105/㎠이었을 때, 인간배아줄기 세포의 성장이 우수함을 알 수 있었다.As a result, when the human umbilical cord-derived fibroblasts were 5.0 × 10 4 / cm 2 and 5.0 × 10 5 / cm 2, it was found that the growth of human embryonic stem cells was excellent.

이를 토대로 인간 배아줄기 세포와 인간 탯줄 유래 지지세포간의 공배양 하였으며, 배양액 조건은 하기 표 2(DMEM/F12 Stock media) 및 표 3(DMEM/F12 working media)과 같다. Based on this, co-culture between human embryonic stem cells and human umbilical cord-derived support cells, the culture conditions are shown in Table 2 (DMEM / F12 Stock media) and Table 3 (DMEM / F12 working media).

[표 2]TABLE 2

성 분ingredient 함량content DMEM/F12 DMEM / F12 500㎖500 ml 0.1 mM nonessential amino acid (GIBCO BRL 11140-050)0.1 mM nonessential amino acid (GIBCO BRL 11140-050) 5 ㎖5 ml 0.1 mM b-mercaptoethanol (Sigma M-7522) 0.1 mM b-mercaptoethanol (Sigma M-7522) 3.5 ㎕3.5 μl Penicillin /Streptomycin Penicillin / Streptomycin 5 ㎖5 ml

[표 3]TABLE 3

성 분ingredient 함량content DMEM/F12 Stock mediaDMEM / F12 Stock media 160 ㎖160 ml 20% Knockout Serum Replacement 20% Knockout Serum Replacement 40 ㎖40 ml 4ng/l bFGF 4ng / l bFGF 80 ng80 ng

계대배양은 trypsin이나 collagenas와 같은 enzyme을 이용한 화학적 계대배양법이 아닌 yellow tip을 이용하여 수작업으로 세포를 잘라내는 물리적 계대배양법을 통하여 미분화 줄기세포를 선택적으로 배양하고, 효율적으로 인간 배아줄기세포의 미분화 상태를 유지하였다. 인간 배아줄기세포는 37℃, 5% CO2 농도의 인큐베이터에서 배양하였으며, 배양액의 교체는 매일 하였으며, 배양기간은 4~5일을 기준으로 계대배양 하였다.In subculture, selective culture of undifferentiated stem cells is carried out by physical subculture, which uses manual cutting of cells using yellow tip rather than chemical subculture using enzyme such as trypsin or collagenas. Was maintained. Human embryonic stem cells were cultured in an incubator at 37 ° C. and 5% CO 2 concentration, and the culture medium was replaced daily, and the culture period was subcultured based on 4-5 days.

도 1은 인간 탯줄 유래 섬유모세포와 인간 탯줄 유래 섬유모세포와 공배양 되고 있는 인간 배아줄기세포의 현미경 사진이다. 도 1로부터, 인간 탯줄 유래 섬유모세포를 지지세포로 하여 배양되고 있는 인간 배아줄기세포가 미분화 형태의 세포군으로 유지되고 있음으로 확인하였다. Figure 1 is a micrograph of human umbilical cord-derived fibroblasts and human umbilical stem-derived fibroblasts and human embryonic stem cells being co-cultured. From Fig. 1, it was confirmed that human embryonic stem cells cultured using human umbilical cord-derived fibroblasts as support cells were maintained in an undifferentiated cell group.

실험예 2. 인간 탯줄 유래 섬유모세포를 지지세포로 이용하여 계대배양한 인간 배아줄기세포의 특성 분석 Experimental Example 2. Characterization of human embryonic stem cells passaged using human umbilical cord-derived fibroblasts as support cells

실험예 2-1. 인간 배아줄기세포의 미분화 표지자 발현양상 분석Experimental Example 2-1. Analysis of Undifferentiated Marker Expression in Human Embryonic Stem Cells

인간 탯줄 유래 섬유모세포를 지지세포로 이용하여 계대배양한 인간 배아줄기 세포의 미분화 특성이 유지되는지를 평가하기 위하여 장기간 배양과정에서(10 계대배양 및 20 계대배양) 인간 배아줄기세포의 미분화 표지자 (Oct4, Nanog, SSEA-4, TRA-1-60, TRA-1-81, Alkaline phosphatase 등)의 발현 양상을 면역조직화학기법을 통하여 분석하였다. 면역조직화학기법은 다음의 단계로 수행하였다.In order to evaluate whether undifferentiated characteristics of human embryonic stem cells passaged using human umbilical cord-derived fibroblasts as supporting cells are maintained, they are labeled as undifferentiated markers of human embryonic stem cells during long-term culture (10 passages and 20 passages). , Nanog, SSEA-4, TRA-1-60, TRA-1-81, Alkaline phosphatase, etc.) were analyzed by immunohistochemistry. Immunohistochemistry was performed in the following steps.

5일동안 4-well dish에서 배양한 인간 배아줄기세포를 4% paraformaldehyde 용액에 10분간 정치하여 고정시킨 후 PBS로 3회 세척하였다. 세척된 인간 배아줄기세포를 0.1% triton X-100 용액에 10분간 정치시킨 후 PBS로 3회 세척한 후, PBS로 5분간 진동기 (shaker)위에서 3회 세척 (washing)하였다. 다음으로, 세척된 인간 배아줄기세포의 물기를 제거한 후에 정상 염소 혈청 (normal goat serum)을 상온에서 처리하고, 1시간 후에 정상 염소 혈청을 제거하였다. 다음으로, 인간 배아줄기세포에 일차 항체(Oct4, Nanog, SSEA-4, TRA-1-60, TRA-1-81)를 각각 처리 하고, 4 ℃ 인큐베이터에서 8시간 정치한 후, PBS로 3번 세척하고, 이차 항체를 1시간 동안 처리하였다. 이때, Oct4 및 nanog에 대한 일차 항체로 처리된 인간 배아줄기세포는 이차 항체로 형광물질이 결합된 Alexa Fluor 488 goat anti-rabbit IgG를 사용하였고, SSEA-4, TRA-1-60 및 TRA-1-81에 대한 일차 항체로 처리된 인간 배아줄기세포는 이차 항체로 Peroxidase labeled goat anti-mouse IgG 또는 mouse anti-mouse IgM를 사용하였다. 이차 항체 처리 후, PBS로 3회 세척하였고, Oct-4 및 Nanog에 대한 일차 항체로 처리된 인간 배아줄기세포는 형광현미경으로 관찰하였으며, SSEA-4, TRA-1-60 및 TRA-1-81에 대한 일차 항체로 처리된 인간 배아줄기세포는 DAB을 사용하여서 30초 내지 1분 30초 동안 발색시킨 후 광학 현미경으로 관찰 하였다. Alkaline phosphatase 염색은 Chemicon에서 구입한 발색 Kit를 이용하여 4% paraformaldehyde 용액에 10분간 정치하여 고정한 후, Naphthol/Fast Red Violet 용액으로 발색하여 관찰하였다. Human embryonic stem cells cultured in a 4-well dish for 5 days were allowed to settle for 4 minutes in 4% paraformaldehyde solution and washed three times with PBS. The washed human embryonic stem cells were left standing in 0.1% triton X-100 solution for 10 minutes, washed three times with PBS, and then washed three times on a shaker with PBS for 5 minutes. Next, after removing the water of the washed human embryonic stem cells normal goat serum (normal goat serum) was treated at room temperature, after 1 hour the normal goat serum was removed. Next, human embryonic stem cells were treated with primary antibodies (Oct4, Nanog, SSEA-4, TRA-1-60, TRA-1-81), respectively, and allowed to stand in a 4 ° C. incubator for 8 hours, followed by 3 times with PBS. Washed and treated secondary antibody for 1 hour. At this time, human embryonic stem cells treated with primary antibodies against Oct4 and nanog used Alexa Fluor 488 goat anti-rabbit IgG conjugated with fluorescent material as secondary antibody, and SSEA-4, TRA-1-60 and TRA-1. Human embryonic stem cells treated with the primary antibody against -81 were Peroxidase labeled goat anti-mouse IgG or mouse anti-mouse IgM. After secondary antibody treatment, human embryonic stem cells washed three times with PBS and treated with primary antibodies against Oct-4 and Nanog were observed by fluorescence microscopy, SSEA-4, TRA-1-60 and TRA-1-81. Human embryonic stem cells treated with the primary antibody to were developed for 30 seconds to 1 minute and 30 seconds using DAB, and then observed under an optical microscope. Alkaline phosphatase staining was performed by fixing in 4% paraformaldehyde solution for 10 minutes using a color kit purchased from Chemicon, followed by color development with Naphthol / Fast Red Violet solution.

도 2는 인간 배아줄기세포의 미분화 표지자인 Alkaline phosphatase에 대한 면역조직화학 실험결과의 200배(×200) 사진이다. 도 2로부터, 인간 배아줄기세포의 미분화가 유지되고 있음을 확인 하였다. FIG. 2 is a 200-fold (× 200) photograph of an immunohistochemical test for Alkaline phosphatase, an undifferentiated marker of human embryonic stem cells. From Figure 2, it was confirmed that the differentiation of human embryonic stem cells is maintained.

도 3은 인간 배아줄기세포의 미분화 표지자인 TRA-1-60, TRA-1-81 및 SSEA-4에 대한 면역조직화학 실험결과의 200배(×200) 사진이다. 도 3으로부터, 인간 배아줄기세포의 미분화가 유지되고 있음을 확인 하였다.3 is a 200-fold (× 200) photograph of the immunohistochemistry results for TRA-1-60, TRA-1-81 and SSEA-4, which are undifferentiated markers of human embryonic stem cells. From Figure 3, it was confirmed that the undifferentiation of human embryonic stem cells.

도 4는 인간 배아줄기세포의 미분화 표지자인 Oct-4에 대한 면역조직화학 실 험결과의 200배(×200) 사진이다. 도 4로부터, 인간 배아줄기세포의 미분화가 유지되고 있음을 확인하였다.4 is a 200-fold (× 200) photograph of the immunohistochemistry test results for Oct-4, an undifferentiated marker of human embryonic stem cells. From FIG. 4, it was confirmed that undifferentiation of human embryonic stem cells was maintained.

도 5는 인간 배아줄기세포의 미분화 표지자인 Nanog에 대한 면역조직화학 실험결과의 200배(×200) 사진이다. 도 5로부터, 인간 배아줄기세포의 미분화가 유지되고 있음을 확인하였다.5 is a 200-fold (× 200) photograph of an immunohistochemistry experiment for Nanog, an undifferentiated marker of human embryonic stem cells. From FIG. 5, it was confirmed that undifferentiation of human embryonic stem cells was maintained.

실험예 2-2. 인간 배아줄기세포의 체외분화 특성 분석Experimental Example 2-2. In Vitro Differentiation Characteristics of Human Embryonic Stem Cells

인간 탯줄 유래 섬유모세포를 지지세포로 이용하여 계대배양한 인간 배아줄기세포의 전분화능이 유지되는지를 평가하기 위하여 장기간 배양과정에서(10 계대배양 및 20 계대배양) 인간 배아줄기세포의 체외분화 특성을 분석 하였다. In vitro differentiation characteristics of human embryonic stem cells during long-term culture (10 passages and 20 passages) were evaluated to evaluate whether the pluripotency of passaged human embryonic stem cells was maintained using human umbilical cord-derived fibroblasts. Analyzed.

체외분화 특성분석은 기간별로 배양한 인간 배아줄기세포를 시험관내에서 embryoid body (EB)로 분화시키고, 형성된 EB를 대상으로 내배엽성, 중배엽성, 외배엽성 세포분화의 표지자를 RT-PCR로 분석하였다. RT-PCR은 다음의 방법으로 수행하였다. In vitro differentiation was characterized by differentiation of human embryonic stem cells cultured in vitro into embryoid body (EB) in vitro, and the markers of endoderm, mesoderm, and ectoderm cell differentiation were analyzed by RT-PCR. . RT-PCR was performed by the following method.

10 계대배양 및 20 계대배양한 미분화 인간 배아줄기세포와 자연분화를 유도한 4주와 8주된 embryoid body에 TRIzol 용액(Gibco-Invitrogen)을 처리하여 total RNA를 각각 분리하였다. 분리된 RNA를 M-MLV Reverse Transcriptase Kit (Bioneer)와 oligo-dT primer를 이용하여 cDNA 형태로 합성하였다. 합성된 각각의 cDNA 1㎕를 주형으로 사용하여 PCR 기기(Eppendorf Mastercycler)를 이용하여 증폭을 수행하였으며, 이때 사용된 Primer 및 증폭 크기는 하기 표 4와 같다.Total RNA was isolated by treatment with TRIzol solution (Gibco-Invitrogen) in undifferentiated human embryonic stem cells from 10 passages and 20 passages and 4 and 8 week embryoid bodies that induced natural differentiation. The isolated RNA was synthesized in cDNA form using M-MLV Reverse Transcriptase Kit (Bioneer) and oligo-dT primer. Amplification was performed using a PCR instrument (Eppendorf Mastercycler) using 1 μl of each synthesized cDNA as a template, and the primers and amplification sizes used were as shown in Table 4 below.

[표 4]TABLE 4

GenesGenes Primer sequence (5‘→3’)Primer sequence (5 '→ 3') Size (bp) Size (bp) NanogNanog 서열번호 1SEQ ID NO: 1 TACCTVAGAAGCATCCGACTGTAAAGAATACCTVAGAAGCATCCGACTGTAAAGAA 370bp370 bp 서열번호 2SEQ ID NO: 2 TTCGGAATTCTAGCTGAGGTTCAGGATGTTTTCGGAATTCTAGCTGAGGTTCAGGATGTT Oct-4 Oct-4 서열번호 3SEQ ID NO: 3 CTTGCTGCAGAAGTGGGTGGAGGAACTTGCTGCAGAAGTGGGTGGAGGAA 173bp173bp 서열번호 4SEQ ID NO: 4 CTGCAGTGTGGTTTCGGGCACTGCAGTGTGGTTTCGGGCA hNeurofilament 68kDahNeurofilament 68kDa 서열번호 5SEQ ID NO: 5 GAGTGAAATGGCACGATACCTGAGTGAAATGGCACGATACCT 473bp473bp 서열번호 6SEQ ID NO: 6 TTTCCTCTCCTTCTTCACCTTCTTTCCTCTCCTTCTTCACCTTC α-fetoproteinα-fetoprotein 서열번호 7SEQ ID NO: 7 GCTGGATTGTCTGCAGGATGGGGAAGCTGGATTGTCTGCAGGATGGGGAA 216bp216 bp 서열번호 8SEQ ID NO: 8 TCCCCTGAAGAAAATTGGTTAAAATTCCCCTGAAGAAAATTGGTTAAAAT α-cadiac actinα-cadiac actin 서열번호 9SEQ ID NO: 9 GGAGTTATGGTGGGTATGGGTCGGAGTTATGGTGGGTATGGGTC 486bp486 bp 서열번호 10SEQ ID NO: 10 AGTGGTGACAAAGGAGTAGCCAAGTGGTGACAAAGGAGTAGCCA

도 6은 인간 탯줄 유래 섬유모세포를 지지세포로 하여 배양된 인간 배아줄기세포의 체외분화 특성을 나타낸 RT-PCR 분석사진이다. 도 6으로부터, 10계대 및 20계대의 인간 배아줄기세포는 내배엽성(α-fetoprotein), 중배엽성(α-cadiac actin), 외배엽성(hNeurofilament 68kDa) 세포분화능을 가지고 있음을 확인할 수 있었다. FIG. 6 is a photograph showing RT-PCR analysis of in vitro differentiation characteristics of human embryonic stem cells cultured using human umbilical cord-derived fibroblasts as support cells. From FIG. 6, it was confirmed that human embryonic stem cells of the 10th and 20th generations have differentiation ability of endoderm (α-fetoprotein), mesoderm (α-cadiac actin), and ectoderm (hNeurofilament 68kDa).

실험예 2-3. 인간 배아줄기세포의 체내분화 특성 분석Experimental Example 2-3. In Vitro Differentiation Characteristics of Human Embryonic Stem Cells

인간 탯줄 유래 섬유모세포를 지지세포로 이용하여 계대배양한 인간 배아줄기세포의 체내분화 특성의 분석은 배양기간별로 면역결핍마우스의 정소에 인간 배아줄기세포를 이식하고 일정기간(12주) 경과 후 teratoma의 형성여부와 내배엽성, 중배엽성, 외배엽성 세포분화의 표지자를 다음과 같은 면역세포화학 기법을 통하여 분석하였다. 실시예 2의 방법으로 10 계대배양한 미분화된 인간 배아줄기세포를 분리하고, 주사기를 이용하여 면역 결핍마우스의 정소에 이식하였다. 12주 후, 종양 형성을 육안으로 확인하고, 종양부위를 채취하였다. 채취한 종양부위를 4% paraformaldehyde 용액으로 고정한 후 파라핀을 이용하여 조직 절편을 제조하였다. Analysis of in vivo differentiation of human embryonic stem cells subcultured using human umbilical cord-derived fibroblasts as supporting cells was performed after implantation of human embryonic stem cells into the testis of immunodeficient mice by culture period. The formation of and markers of endoderm, mesoderm, and ectoderm cell differentiation were analyzed by immunocytochemistry. Undifferentiated human embryonic stem cells 10 passaged by the method of Example 2 was isolated and implanted into the testes of immunodeficient mice using a syringe. After 12 weeks, tumor formation was visually confirmed and tumor sites were collected. After fixing the collected tumor site with 4% paraformaldehyde solution, tissue sections were prepared using paraffin.

제조된 조직 절편을 hematoxylin 및 eosin을 이용하여 염색한 후 현미경으로 관찰하여 분화 조직의 특성을 파악하였다.  The prepared tissue sections were stained with hematoxylin and eosin and observed under a microscope to determine the characteristics of the differentiated tissues.

또한, 실험예 2-2와 동일한 방법으로 teratoma에 대한 RT-PCR 수행하였다.In addition, RT-PCR was performed on teratoma in the same manner as in Experimental Example 2-2.

도 7은 인간 탯줄 유래 섬유모세포를 지지세포로 하여 배양된 인간 배아줄기세포의 체내분화 특성을 나타낸 teratoma 및 RT-PCR 분석사진이다. 도 7로부터 인간 배아줄기세포를 이식시킨 면역결핍마우스에 teratoma가 형성되었으며(A, B), teratoma를 대상으로 한 RT-PCR에서, 분화표지자인 neurofilament 68kDa, A-cadiac actin 및 α-fetoprotein이 발현(C)되어, 분화능이 있음을 확인하였다. Figure 7 is a teratoma and RT-PCR analysis picture showing the differentiation characteristics of human embryonic stem cells cultured using human umbilical cord-derived fibroblasts as support cells. Teratoma was formed in immunodeficient mice transplanted with human embryonic stem cells (A, B) from FIG. (C) it confirmed that there was a differentiation ability.

도 8은 도 7에서 형성된 teratoma를 대상으로 내배엽성, 중배엽성, 외배엽성 세포분화의 형태학적 분화를 면역세포화학 기법을 통하여 분석한 결과의 200배 (×200) 사진이다. FIG. 8 is a 200-fold (× 200) photograph of the morphological differentiation of endoderm, mesoderm, and ectoderm cell differentiation in the teratoma formed in FIG. 7 through immunocytochemistry.

실험예 2-4. 인간 배아줄기세포의 염색체 안정성 확인Experimental Example 2-4. Chromosome Stability of Human Embryonic Stem Cells

인간 탯줄 유래 섬유모세포를 지지세포로 하여 배양된 인간 배아줄기세포의 염색체 안정성을 확인하기 위하여, 36계대 배양한 인간 배아줄기세포의 핵형을 분석하였다. 핵형 분석은 유전체 분석 서비스 업체인 (주) 젠딕스에 의뢰하였다. In order to confirm the chromosomal stability of human embryonic stem cells cultured using human umbilical cord-derived fibroblasts as support cells, karyotypes of 36 embryonic human embryonic stem cells were analyzed. Karyotyping was commissioned by Gendix, a genome analysis service company.

도 9는 인간 탯줄 유래 섬유모세포를 지지세포로 하여 36계대 배양된 인간 배아줄기세포의 염색체 사진이다. 도 9로부터 36계대 배양된 인간 배아줄기세포의 염색체는 정상적인 핵형을 가지고 있음을 확인하였다.9 is a chromosome photograph of human embryonic stem cells cultured in 36 passages using human umbilical cord-derived fibroblasts as support cells. From Figure 9 it was confirmed that the chromosome of human embryonic stem cells cultured in 36 passages has a normal karyotype.

비교예Comparative example 1. 마우스 유래  1. Mouse Origin 섬유모세포를Fibroblasts 지지세포로 이용한 인간 배아줄기세포의 배양 Culture of Human Embryonic Stem Cells Used as Support Cells

본 실험의 효율성을 확인하기 위하여 마우스 섬유모세포를 지지세포로 하였을 때와 인간 탯줄 유래 섬유모세포를 지지세포로 하였을 때의 인간 배아줄기세포의 특성분석을 비교 하였다.To confirm the effectiveness of this experiment, we compared the characteristics of human embryonic stem cells when mouse fibroblasts were used as support cells and human umbilical cord-derived fibroblasts were used as support cells.

즉, 인간 탯줄 유래 섬유모세포 대신 마우스 섬유모세포를 지지세포로 사용하여 배양된 인간 배아줄기세포를 사용한 것을 제외하고는, 실험예 2-1(인간 배아줄기세포의 미분화 표지자 발현양상 분석), 실험예 2-2(인간 배아줄기세포의 체외분화 특성분석) 및 실험예 2-4(인간 배아줄기세포의 안정성 확인)와 동일한 방법으로 분석을 수행하였다.That is, except for using human embryonic stem cells cultured using mouse fibroblasts as support cells instead of human umbilical cord-derived fibroblasts, Experimental Example 2-1 (Analysis of expression patterns of undifferentiated markers of human embryonic stem cells), Experimental Example The analysis was performed in the same manner as 2-2 (In vitro differentiation characteristics analysis of human embryonic stem cells) and Experimental Example 2-4 (confirmation of stability of human embryonic stem cells).

그 결과, 도 10 내지 도 14에 나타난 바와 같이, 인간 탯줄 유래 섬유모세포를 지지세포로 이용하여 배양한 인간 배아줄기세포와 비슷한 양상의 결과를 도출 할 수 있었다. 즉, 본 발명을 통한 인간유래의 지지세포 개발은 이종 동물 세포로부터의 병원체와 바이러스 감염의 위험을 배제시키면서도 장기간 안정적으로 인간 배아줄기세포의 염색체 핵형을 유지시킬 수 있을 뿐만 아니라, 인간 배아줄기세포의 미분화를 유지하며 동시에 전분화능을 유지할 수 있음을 확인하였다. As a result, as shown in Figures 10 to 14, the human umbilical cord-derived fibroblasts can be derived as a result similar to the human embryonic stem cells cultured using the support cells. In other words, the development of human-derived support cells through the present invention not only maintains the chromosomal karyotype of human embryonic stem cells, but also maintains the chromosomal karyotype of human embryonic stem cells while excluding the risk of pathogens and viral infections from heterologous animal cells. It was confirmed that the micronization can be maintained while maintaining the micronization.

이상으로 본 발명 내용의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적 기술은 단지 바람직한 실시태양일 뿐이며, 이에 의해 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백할 것이다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항들과 그것들의 등가물에 의하여 정 의된다고 할 것이다.As described above in detail the specific parts of the present invention, it is apparent to those skilled in the art that such specific description is merely a preferred embodiment, thereby not limiting the scope of the present invention. something to do. Thus, the substantial scope of the present invention will be defined by the appended claims and their equivalents.

도 1은 인간 탯줄 유래 섬유모세포와 인간 탯줄 유래 섬유모세포와 공배양 되고 있는 인간 배아줄기세포의 현미경 사진이다(A: 인간 탯줄 유래 섬유모세포의 100배(×100) 사진, B: 인간 탯줄 유래 섬유모세포의 200배(×200) 사진, C 및 D는 공배양 되고 있는 인간 배아줄기세포의 200배(×200) 사진).1 is a micrograph of human umbilical cord-derived fibroblasts and human umbilical stem-derived fibroblasts (A: 100-fold (× 100) photograph of human umbilical cord-derived fibroblasts, B: Human umbilical cord-derived fibers) 200-fold (× 200) photos of parental cells, C and D are 200-fold (× 200) photos of human embryonic stem cells co-cultured).

도 2는 인간 배아줄기세포의 미분화 표지자인 Alkaline phosphatase에 대한 면역조직화학 실험결과의 200배(×200) 사진이다(A: 인간 탯줄 유래 섬유모세포를 지지세포로 하여 10계대를 배양한 인간 배아줄기세포, B: 20계대를 배양한 인간 배아줄기세포). Figure 2 is a 200-fold (× 200) photograph of the results of immunohistochemistry for Alkaline phosphatase, an undifferentiated marker of human embryonic stem cells (A: Human embryonic stem cultured with 10 passages using human umbilical cord-derived fibroblasts as supporting cells Cells, B: human embryonic stem cells cultured in passage 20).

도 3은 인간 배아줄기세포의 미분화 표지자인 TRA-1-60, TRA-1-81 및 SSEA-4에 대한 면역조직화학 실험결과의 200배(×200) 사진이다(A: TRA-1-60, B: TRA-1-81, C: SSEA-4, D: TRA-1-60, E: TRA-1-81, F: SSEA-4; A, B, C: 10계대 배아줄기세포; D, E, F: 20계대 배아줄기세포).3 is a 200-fold (× 200) photograph of the results of immunohistochemistry for TRA-1-60, TRA-1-81 and SSEA-4, which are undifferentiated markers of human embryonic stem cells (A: TRA-1-60 , B: TRA-1-81, C: SSEA-4, D: TRA-1-60, E: TRA-1-81, F: SSEA-4; A, B, C: 10 passage embryonic stem cells; D , E, F: 20 generation embryonic stem cells).

도 4는 인간 배아줄기세포의 미분화 표지자인 Oct-4에 대한 면역조직화학 실험결과의 200배 (×200) 사진이다(A: Oct-4, B: 핵, C: Oct-4 + 핵, D: Oct-4, E: 핵, F: Oct-4 + 핵; A, B, C: 10계대 배아줄기세포; D, E, F: 20계대 배아줄기세포).4 is a 200-fold (× 200) photograph of the results of immunohistochemistry for Oct-4, an undifferentiated marker of human embryonic stem cells (A: Oct-4, B: nucleus, C: Oct-4 + nucleus, D : Oct-4, E: nucleus, F: Oct-4 + nucleus; A, B, C: 10 generation embryonic stem cells; D, E, F: 20 generation embryonic stem cells).

도 5는 인간 배아줄기세포의 미분화 표지자인 Nanog에 대한 면역조직화학 실험결과의 200배(×200) 사진이다(A: Nanog, B: 핵, C: Nanog + 핵, D: Nanog, E: 핵, F: Nanog + 핵; A, B, C: 10계대 배아줄기세포; D, E, F: 20계대 배아줄기세포).5 is a 200-fold (× 200) photograph of the results of immunohistochemistry for Nanog, an undifferentiated marker of human embryonic stem cells (A: Nanog, B: Nucleus, C: Nanog + Nucleus, D: Nanog, E: Nucleus , F: Nanog + nucleus; A, B, C: 10 generation embryonic stem cells; D, E, F: 20 generation embryonic stem cells).

도 6은 인간 탯줄 유래 섬유모세포를 지지세포로 하여 배양된 인간 배아줄기세포의 체외분화 특성을 나타낸 RT-PCR 분석사진이다 (H9 un (P10): 10 계대배양된 미분화 인간 줄기세포, EB 4W(p10): 10 계대배양, 4주 분화유도된 인간줄기세포의 embryoid body, EB 8W(p10): 10 계대배양, 8주 분화유도된 인간줄기세포의 embryoid body, H9 un (P20): 20 계대배양된 미분화 인간 줄기세포, EB 4W(p20): 20 계대배양, 4주 분화유도된 인간줄기세포의 embryoid body, EB 8W(p20): 20 계대배양, 8주 분화유도된 인간줄기세포의 embryoid body).Figure 6 is an RT-PCR analysis of in vitro differentiation characteristics of human embryonic stem cells cultured with human umbilical cord-derived fibroblasts as support cells (H9 un (P10): 10 passaged undifferentiated human stem cells, EB 4W ( p10): 10 passages, embryoid body of 4 week differentiated human stem cells, EB 8W (p10): 10 passages, embryoid body of 8 week differentiated human stem cells, H9 un (P20): 20 passages Undifferentiated human stem cells, EB 4W (p20): 20 passages, embryoid body of 4 weeks differentiated human stem cells, EB 8W (p20): 20 passages, embryoid body of 8 weeks differentiated human stem cells) .

도 7은 인간 탯줄 유래 섬유모세포를 지지세포로 하여 배양된 인간 배아줄기세포의 체내분화 특성을 나타낸 teratoma 및 RT-PCR 분석사진이다.Figure 7 is a teratoma and RT-PCR analysis picture showing the differentiation characteristics of human embryonic stem cells cultured using human umbilical cord-derived fibroblasts as support cells.

도 8은 도 7에서 형성된 teratoma를 대상으로 내배엽성, 중배엽성, 외배엽성 세포분화의 형태학적 분화를 면역세포화학 기법을 통하여 분석한 결과의 200배 (×200) 사진이다(A:muscle, B:bone, C:gut, D:cartilage, E:epithelium, F:goblet cells). FIG. 8 is a 200-fold (× 200) photograph of the morphological differentiation of endoderm, mesoderm, and ectoderm cell differentiation in the teratoma formed in FIG. 7 through immunocytochemistry (A: muscle, B : bone, C: gut, D: cartilage, E: epithelium, F: goblet cells).

도 9는 인간 탯줄 유래 섬유모세포를 지지세포로 하여 36계대 배양된 인간 배아줄기세포의 염색체 사진이다(A: 정렬되지 않은 염색체 사진, B: 정렬된 염색체 사진). 9 is a chromosome picture of human embryonic stem cells cultured in 36 passages using human umbilical cord-derived fibroblasts as support cells (A: unaligned chromosome picture, B: aligned chromosome picture).

도 10은 마우스 유래 섬유모세포와 공배양 되고 있는 인간 배아줄기세포의 현미경 사진이다(A: 마우스 유래 섬유모세포의 100배(×100) 사진, B: 마우스 유래 섬유모세포의 200배(×200) 사진, C 및 D는 공배양 되고 있는 인간 배아줄기세포의 100배(×100) 사진).10 is a micrograph of human embryonic stem cells co-cultured with mouse-derived fibroblasts (A: 100-fold (× 100) photograph of mouse-derived fibroblasts, B: 200-fold (× 200) photograph of mouse-derived fibroblasts). , C and D are 100 times (× 100) photograph of human embryonic stem cells being co-cultured).

도 11은 마우스 유래 섬유모세포와 공배양한 인간 배아줄기세포에서 인간 배아줄기세포의 미분화 표지자에 대한 면역조직화학 실험결과의 100배(×100) 사진이다(A: Alkaline phosphatase, B: TRA-1-60, C: TRA-1-81, D: SSEA-4).FIG. 11 is a 100-fold (× 100) photograph of an immunohistochemical test for undifferentiated markers of human embryonic stem cells in human embryonic stem cells co-cultured with mouse-derived fibroblasts (A: Alkaline phosphatase, B: TRA-1 -60, C: TRA-1-81, D: SSEA-4).

도 12는 마우스 유래 섬유모세포와 공배양한 인간 배아줄기세포에서 미분화 표지자인 Oct-4 및 Nanog에 대한 면역조직화학 실험결과의 100배 (×100) 사진이다(A: Oct-4, B: 핵, C: Oct-4 +핵, D: Nanog, E: 핵, F: Nanog +핵).FIG. 12 is a 100-fold (× 100) photograph of immunohistochemistry for the undifferentiated markers Oct-4 and Nanog in human embryonic stem cells co-cultured with mouse-derived fibroblasts (A: Oct-4, B: nucleus , C: Oct-4 + nucleus, D: Nanog, E: nucleus, F: Nanog + nucleus).

도 13은 마우스 유래 섬유모세포와 공배양한 인간 배아줄기세포의 체외분화 특성을 나타낸 RT-PCR 분석사진이다 (H9 un: 미분화 인간줄기세포, EB 4W: 4주 분화유도된 인간줄기세포의 embryoid body, EB 8W: 8주 분화유도된 인간줄기세포의 embryoid body).Figure 13 is an RT-PCR analysis of the in vitro differentiation characteristics of human embryonic stem cells co-cultured with mouse-derived fibroblasts (H9 un: undifferentiated human stem cells, EB 4W: embryoid body of 4 weeks differentiated human stem cells) , EB 8W: embryoid body of human stem cells induced 8 weeks of differentiation.

도 14는 마우스 유래 섬유모세포를 지지세포로 하여 36계대 배양된 인간 배아줄기세포의 염색체 사진이다(A: 정렬되지 않은 염색체 사진, B: 정렬된 염색체 사진).Figure 14 is a chromosome picture of human embryonic stem cells cultured in 36 passages using mouse-derived fibroblasts as support cells (A: unaligned chromosome picture, B: aligned chromosome picture).

<110> Seoul National University Industry Foundation <120> Method for Maintenance of Human Embryonic Stem Cells Using Fibroblast Derived from Human Umbilical Cord <130> P08-B115 <160> 10 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 28 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nanog primer(F) <400> 1 tacctvagaa gcatccgact gtaaagaa 28 <210> 2 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nanog primer(R) <400> 2 ttcggaattc tagctgaggt tcaggatgtt 30 <210> 3 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Oct-4 primer(F) <400> 3 cttgctgcag aagtgggtgg aggaa 25 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Oct-4 primer(R) <400> 4 ctgcagtgtg gtttcgggca 20 <210> 5 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> hNeurofilament 68kDa primer(F) <400> 5 gagtgaaatg gcacgatacc t 21 <210> 6 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> hNeurofilament 68kDa primer(R) <400> 6 tttcctctcc ttcttcacct tc 22 <210> 7 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> a-fetoprotein primer(F) <400> 7 gctggattgt ctgcaggatg gggaa 25 <210> 8 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> a-fetoprotein primer(R) <400> 8 tcccctgaag aaaattggtt aaaat 25 <210> 9 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> a-cadiac actin primer(F) <400> 9 ggagttatgg tgggtatggg tc 22 <210> 10 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> a-cadiac actin primer(R) <400> 10 agtggtgaca aaggagtagc ca 22 <110> Seoul National University Industry Foundation <120> Method for Maintenance of Human Embryonic Stem Cells Using          Fibroblast Derived from Human Umbilical Cord <130> P08-B115 <160> 10 <170> KopatentIn 1.71 <210> 1 <211> 28 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> Nanog primer (F) <400> 1 tacctvagaa gcatccgact gtaaagaa 28 <210> 2 <211> 30 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> Nanog primer (R) <400> 2 ttcggaattc tagctgaggt tcaggatgtt 30 <210> 3 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> Oct 4 primer (F) <400> 3 cttgctgcag aagtgggtgg aggaa 25 <210> 4 <211> 20 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> Oct 4 primer (R) <400> 4 ctgcagtgtg gtttcgggca 20 <210> 5 <211> 21 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> hNeurofilament 68 kDa primer (F) <400> 5 gagtgaaatg gcacgatacc t 21 <210> 6 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> hNeurofilament 68 kDa primer (R) <400> 6 tttcctctcc ttcttcacct tc 22 <210> 7 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> a-fetoprotein primer (F) <400> 7 gctggattgt ctgcaggatg gggaa 25 <210> 8 <211> 25 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> a-fetoprotein primer (R) <400> 8 tcccctgaag aaaattggtt aaaat 25 <210> 9 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> a-cadiac actin primer (F) <400> 9 ggagttatgg tgggtatggg tc 22 <210> 10 <211> 22 <212> DNA <213> Artificial Sequence <220> <223> a-cadiac actin primer (R) <400> 10 agtggtgaca aaggagtagc ca 22  

Claims (4)

인간 배아줄기세포를 지지세포인 인간 탯줄 유래의 섬유모세포와 공배양시키는 것을 특징으로 하는 인간 탯줄 유래 섬유모세포를 이용한 인간 배아줄기세포의 배양방법. A method of culturing human embryonic stem cells using human umbilical cord-derived fibroblasts, comprising co-culturing human embryonic stem cells with human umbilical cord-derived fibroblasts. 제1항에 있어서, 상기 인간 탯줄 유래의 섬유모세포는 배양중인 섬유모세포의 성장률이 60% 내지 80%일 때, 세포분열을 저해시킨 것임을 특징으로 하는 방법. The method of claim 1, wherein the human umbilical fibroblast-derived fibroblasts are characterized in that the cell division is inhibited when the growth rate of 60% to 80%. 제2항에 있어서, 상기 인간 탯줄 유래의 섬유모세포의 세포분열 저해는 마이토마이신(mitomycin) C 처리 또는 감마선 조사하는 것을 특징으로 하는 방법.The method of claim 2, wherein the inhibition of cell division of the human umbilical cord-derived fibroblasts is characterized in that the mitomycin C treatment or gamma irradiation. 제3항에 있어서, 상기 마이토마이신(mitomycin) C의 처리농도는 5 내지 15mg/ml인 것을 특징으로 하는 방법.4. The method of claim 3, wherein the treatment concentration of mitomycin C is 5 to 15 mg / ml.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20110085739A (en) * 2010-01-21 2011-07-27 전북대학교산학협력단 A method for prevention of chromosomal aberration in pluripotent stem cells through the inhibition of sirt1 activity

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KR20110085739A (en) * 2010-01-21 2011-07-27 전북대학교산학협력단 A method for prevention of chromosomal aberration in pluripotent stem cells through the inhibition of sirt1 activity

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