신경줄기세포의 냉동보관법 확립

• 영문명: Establishment of a Method for Cryopreservation of Neural Stem Cells
• 발행기관: 대한해부학회
• 저자명: 권광원(Kwang Won Kwon) 김미란(Mi Ran Kim) 서해영(Haeyoung Suh-Kim) 이영돈(Young Don Lee) 김성수(Sung Soo Kim)
• 간행물 정보: 『대한해부학회지』제37권 제6호, 499~508쪽, 전체 10쪽
• 주제분류: 의약학 > 의학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 2004.12.31

국문 초록

신경줄기세포(neural stem cells)는 신경세포와 신경아교세포를 형성할 수 있는 능력을 가진 세포로서 발생중인 중추신경계뿐만 아니라 성인 뇌조직의 제한된 부위에서도 발견된다. 본 연구에서는 사람 신경줄기세포의 장기간 보존을 위하여 냉동보관 방법을 확립하였다. 또한 냉동보관된 태아 뇌조직으로부터 신경줄기세포를 분리, 배양할 수 있는 가능성을 조사하였다. 우선 신경줄기세포의 표지자로 알려진 nestin의 발현과 함께 green fluorescence protein (GFP)을 발현하는 형질전환 생쥐를 이용하여 신경구의 형태로 증식된 세포가 신경줄기세포임을 GFP 발현을 통해 확인하였다. 태아의 신경줄기세포는 신경구에서 nestin의 발현을 통해 확인하였고, 분화조건에서 신경세포, 별아교세포, 희소돌기아교세포로 분화하는 것으로 미루어 이들이 다분화능을 유지하고 있음을 확인하였다. 신경구를 냉동보관하고 해동시킨 후 다시 증식시켜 얻은 신경구의 분화능력은 냉동 전의 신경구와 차이를 나타내지 않았다. 또 임신 10~15주의 태아의 대뇌조직을 잘게 부수어 신경구와 동일한 방법으로 냉동보관한 후 이를 해동시켜 신경구의 형성을 유도한 경우에도 신경세포와 별아교세포로의 분화능력이 유지됨을 관찰하였다. 이는 조직에 남아있던 신경줄기세포가 생존하여 증식하였기 때문으로 추정된다. 본 연구의 결과는 뇌조직이나 대량 배양된 신경구를 장기간 냉동보관하여 필요한 시기에 해동, 배양하여 신경줄기세포의 이식에 사용할 수 있다는 가능성을 제시하고 있다.

영문 초록

Neural stem cells are multipotent stem cells that can differentiate into neurons and glial cells. Neural stem cells are found in not only developing nervous system but some restricted regions in adult brain. Here, we presented an effective method that allows a long-term preservation of neural stem cells without losing multipotency. First, we isolated neural stem cells from the developing forebrain of nestin-EGFP transgenic mice carrying green fluorescence protein (GFP) driven by nestin promoter and enhancer. Primary neurospheres isolated from these mice highly expressed GFP. The expression of GFP in neurospheres was sustained for several passages. In order to investigate the effect of freezing on the stem cell properties, we cryopreserved the primary neurospheres for 2 wks in liquid nitrogen. GFP expression pattern as well as differentiation potential of the secondary neurosphere formed after cryopreservation were not that different from those of the primary neurosphere formed before cryopreservation. When the same cryopreservation method was applied to neural stem cells isolated from human fetal brain (gestation 13~15 wks), the expression of nestin, a stem cell marker, and differentiation patterns were not changed after cryopreservation. We also performed isolation of neural stem cells from long-term cryopreserved human fetal brain tissues. The neurospheres were successfully formed and showed similar differention properties with neurospheres isolated from fresh brain tissue. In addition, we demonstrated multipotentiality of neural stem cells was not changed with the duration of cryopreservation of brain tissue, suggesting the self renewality and multipotentiality of neural stem cells were not affected by long-term cryopreservation, The present results provide an useful information for the development of stem cell expansion which is essential factor in clinical application of stem cells.

키워드

신경줄기세포 신경구 냉동보관 세포치료제 Neural stem cells Neurosphere Cryopreservation Cell therapy product