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Serum deprivation으로 유도된 PC12 세포의 programmed cell death에 미치는 NGF의 효과 분석

Title
Serum deprivation으로 유도된 PC12 세포의 programmed cell death에 미치는 NGF의 효과 분석
Other Titles
Dual role of NGF in programmed cell death of the serum deprived PC12 cells
Authors
權美晶
Issue Date
1995
Department/Major
대학원 생물과학과
Keywords
Serum deprivationPC12 세포programmed cell deathNGF
Publisher
이화여자대학교 대학원
Degree
Master
Abstract
PC12 세포의 programmed cell death에 미치는 NGF의 효과를 알아보기 위해 serum을 deprivation 시킨 PC12 세포를 model system으로 하여 세포사멸 과정을 분석하였다. 세포를 serum-free medium에 0시간, 12시간 또는 18시간 pre-starvation시킨 후 NGF를 처리한 세포와 처리하지 않은 세포의 DNA 를 분석한 결과, pre-starvation 없이 처리한 NGF는 DNA fragmentation 을 억제하였으나, 12시간 또는 18시간 pre-starvation시킨 후 처리하였을 때는 DNA fragmentation을 억제하지 못하였다. 18시간 동안 serum을 pre-starvation 시킨 후 serum-free medium에서 세포 생존율과 DNA fragmentation을 조사하였다. NGF는 세포사멸을 촉진시켰으나, DNA fragmentation은 대조구와 NGF를 처리한 세포 모두에서 동일하였다. Serum을 18시간 동안 pre-starvation 시킨 후, serum-free medium에 2일 간 배양한 세포의 미세구조를 투과전자 현미경(TEM)으로 관찰하였다. 대조구의 세포가 chromatin condensation이 일어났음에도 불구하고 정상적인 막의 형태를 유지한 반면, NGF를 처리한 세포는 chromatin condensation과 함께 세포질 내에 생성된 vesicle들의 융합으로 cell fragmentation됨을 관찰할 수 있었다. 그러나, NGF가 세포사멸을 억제하는 것으로 알려진 조건 즉, 세포를 plating할 때 NGF를 처리하면 NGF는 세포사멸과 DNA fragmentation을 모두 억제하였다. NGF가 촉진 또는 억제하는 세포사멸 과정에 차이가 있는지 확인하기 위해 apoptosis의 여러 가지 특징을 세포 생존율이 50%인 시간을 중심으로 비교검토하였다. 18 시간 동안 serum을 pre-starvation 시킨 후 serum-free medium에 2일 배양한 세포는 NGF를 처리하지 않은 세포와 NGF를 처리한 세포 모두에서 chromatin condensation을 보였으며, NGF를 처리한 세포는 뜨면서 사멸하였다. 그러나, 이 때 사멸하는 세포에서는 apoptosis에 특징적인 membrane blebbing은 관찰되지 않았다. Serum deprivation에 의해 유도된 PC12 세포의 PCD에 serum이 어떠한 효과를 갖는지 알아보기 위해서 18시간, 42시간 동안 serum을 pre-starvation 시킨 후 NGF 또는 serum을 처리하고 1일 후에 DNA fragmentation을 조사하였다. 그 결과 NGF는 pre-starvation 기간 동안 진행된 DNA fragmentation을 억제하지 못하였으나 serum은 억제하였다. 이상의 결과는 serum-free medium에서 세포사멸을 억제한다고 알려진 NGF가 serum pre-starvation으로 DNA fragmentation이 이미 진행된 세포에서는 cell fragmentation을 유도함으로써 세포사멸을 촉진할 수 있고, 이 때 세포사멸 과정은 전형적인 apoptosis의 cell fragmentation 과 다른 기작에 의해 진행됨을 보여준다. 아울러 NGF와는 다른 serum 속의 특정 성분이 이미 진행된 DNA fragmentation을 억제하는 데 작용할 수 있음을 시사해 준다.;To address role of NGF on the apoptosis induced by serum deprivation, serum pre-starved PC12 cells were treated with NGF and analysed DNA fragmentation and survival. The DNA fragmentation was blocked by NGF in the cells which were not serum pre-starved but not in the cells that were serum pre-starved for 18 hours. Moreover, in the serum pre-starved cells(l8 hours) cell death was accerlerated by NGF. However, when cells were plated in serum-free medium with NGF not only DNA fragmentation but also cell death was blocked by NGF. These results indicate that NGF can either inhibit or accerlerate the programmed cell death of PC12 cells depending on the condition of treatment. To understand the mechanism of cell death inducded by NGF, the 18 hours-serum pre-starved cells were analysed DNA fragmentation for a longer periods and morphological changes using light and transmission electron microscope. DNA fragmentation level was almost identical in the serum pre-starved cells whether NGF treated or not. However, lots of vesicles appeared, these vesicles fused together and formed apoptotic body in the NGF treated cells. In addition, the membrane blebbings appearing in the typical apoptosis mechanism was not observed in NGF treated cells. These results indicate that the acceleration of cell death by NGF was not due to the rise of DNA fragmentation but due to the increase of cell body fragmentation by NGF. The mechanism of apoptotic body formation in NGF mediated cell death was a quite different to that of typical apoptosis.
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일반대학원 > 생명·약학부 > Theses_Master
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