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Differentiation of tonsil derived mesenchymal stem cells into insulin secreting cells

Title
Differentiation of tonsil derived mesenchymal stem cells into insulin secreting cells
Other Titles
편도줄기세포를 이용한 인슐린 분비세포로의 분화
Authors
김소연
Issue Date
2015
Department/Major
대학원 의과학과
Publisher
이화여자대학교 대학원
Degree
Master
Advisors
박주원
Abstract
Diabetes mellitus is a prevalent disease in modern society, and the transplantation of pancreatic progenitor cells or various stem cell-derived insulin-secreting cells has been suggested as a novel therapy for diabetes. Tonsil-derived (T-) mes-enchymal stem cells (MSCs) display mutilineage differentiation potential, self-renewal capacity and have potential as a banking source. The potential of T-MSCs to trans-differentiate into pancreatic progenitor cells or insulin-secreting cells has not yet been investigated. I examined the potential of human T-MSCs to trans-differentiate into pancreatic islet cells using two different methods based on β-mercaptoethanol and insulin-transferin-selenium. First, I compared the ef-ficacy of the two methods for inducing differentiation into insulin-producing cells. I demonstrated that the insulin-transferin-selenium method is more efficient for inducing differentiation into insulin-secreting cells. Second, I compared the dif-ferentiation potential of two different MSC types: T-MSCs and adipose-derived MSCs (A-MSCs). T-MSCs had a differentiation capacity similar to that of A-MSCs and were capable of secreting insulin in response to glucose concentration. These results imply that T-MSCs can differentiate into functional pancreatic islet-like cells and could provide a novel, alternative cell therapy for diabetes mellitus.;중간엽줄기세포는 배아줄기세포에 비해 윤리적 문제에서 자유롭고 여러 조직에서 쉽게 얻을 수 있으며 다양한 세포로의 분화가 가능하다. 또한 면역 조절 기능을 가지고 있어서 분화 시킨 세포를 면역 조절제 없이 이식이 가능하다고 알려져 있다. 최근에 편도에서 다량의 중간엽줄기세포가 존재 한다는 것이 밝혀졌고 편도 중간엽 줄기세포는 여러가지 세포로 분화할 수 있는 능력과 스스로 재생할 수 있는 능력을 가진다. 그래서 저자는 편도에서 유래된 중간엽 줄기세포를 이용하여 인슐린을 분비하는 세포로 분화를 유도 해 보았다. 당뇨병은 현대 사회에서 널리퍼져있는 질병으로, 이자 간세포나 여러가지 인슐린을 분비하는 세포를 이식하는 것이 이 질병에 대한 치료법 중 하나이다. 편도 중간엽 줄기세포가 이자 간세포나 인슐린을 분비하는 세포로 분화 할 수 있는 능력이 있는지에 대한 조사는 지금까지 이루어 지지 않았고 저자는 베타 멀캅토에탄올(β-mercaptoethanol)을 이용하는 방법과 인슐린 트랜스퍼린 셀레늄(insulin-transferin-selenium) 을 이용하는 두 가지 방법을 통해서 편도 중간엽 줄기세포가 인슐린을 분비하는 세포로 분화할 수 있는 능력이 있는지 실험하였고 두 가지 방법을 통해서 분화된 세포로 인슐린 분비 능률을 비교해 보았다. 그 결과 인슐린 트랜스퍼린 셀레늄 방법이 중간엽 줄기세포의 근원과 상관 없이 인슐린을 분비하는 세포로의 유도에 더 효과적인 것으로 밝혀졌다. 또한, 편도 중간엽 줄기세포와 지방 중간엽 줄기세포, 이 두가지 다른 중간엽 줄기세포들의 분화 능력을 비교 해 보았을 때 편도 중간엽 세포는 지방 중간엽 세포와 비슷한 분화능을 가지고 있었으며, 글루코스의 농도에 따라 인슐린을 분비하는 능력을 가지고 있었다. 하지만 편도 중간엽 줄기세포에서 분화된 세포는 지방 중간엽 줄기세포에서 분화된 세포에 비해서 낮은 시냅토타그민(synaptotagmin)-3, -5,-7, 그리고 -8을 가지고 있었고, 그 결과 분비되는 인슐린양은 낮았다. 이러한 결과들은 편도 중간엽 줄기세포가 인슐린을 분비하는 세포로의 분화가 가능하다는 것과 당뇨병에 대한 새롭고, 대체 가능한 치료법이 될 가능성이 있다는 것을 의미한다.
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