[학계주요topic] 해외연구동향 2023년 12월
관리자
view : 444
- 1. 논문제목: TGFB1 induces fetal reprogramming and enhances intestinal regeneration
- 저자 및 저널 이름(발간월일) Lei Chen et al., Cell Stem Cell (2023.11.02)
- DOI: 10.1016/j.stem.2023.09.015
- 장 상피는 손상으로부터 회복하는 놀라운 능력을 가지고 있습니다. Lei Chen는 대량 시퀀싱 접근법, 마우스 유전학, 쥐 및 인간 오가노이드의 조합을 사용하여 손상 후 장 재생 중 TGFB 신호의 역할을 확인하였습니다. 방사선 조사 (IR)로 인한 장의 손상 후 2일이 지나면 손상 부위의 단핵구/대식세포에 의해 TGFB1 발현이 급증하는 것으로 나타났습니다. 대식세포의 고갈 또는 TGFB 신호의 유전적 중단은 재생 반응을 현저히 손상시켰습니다. 장 재생은 복구 과정에서 태아와 유사한 전사적 시그니처가 유도되는 것이 특징입니다. 오가노이드 배양에서 태아 유사/재생 상태를 유도하기 위해서는 TGFB1 처리가 필요하고 충분했습니다. 중간엽 세포도 TGFB1에 반응하여 재생 반응을 강화했습니다. TGFB1에 노출된 상피에서는 재생 촉진 인자인 YAP/TEAD와 SOX9이 활성화되었습니다. 그리고 TGFB1 전처리는 손상된 쥐 결장에 생착하는 일차 상피 배양의 능력을 향상시켜 세포 치료에 대한 가능성을 제시했습니다.
- 2. 논문제목: Cellular shape reinforces niche to stem cell signaling in the small intestine
- 저자 및 저널 이름(발간월일) Nalle Pentinmikko et al., Science Advances (2023.10.14)
- DOI: 10.1126/sciadv.abm1847
- 주변조직 유래 인자가 조직 내 줄기세포를 조절하지만, 기계감각 경로를 제외하고는 주변조직 형태의 효과는 잘 알려져 있지 않습니다. Nalle Pentinmikko는 오가노이드와 생체 공학 조직 배양 플랫폼을 사용하여 Lgr5+ 소장 줄기세포 (ISC)의 원추형 모양이 자가 재생과 기능을 촉진한다는 사실을 입증했습니다. 비근육 미오신 II (NM II)에 의한 정단 수축을 억제하면 ISC의 모양이 바뀌고 주변조직 곡률과 줄기세포 용량이 감소했습니다. 노화된 마우스에서 주변조직 곡률이 감소한 것은 나이가 들면서 오래된 ISC와 주변조직 사이의 최적이 아닌 상호작용이 발생한다는 것을 시사하고 있습니다. 저자들은 NM IIC의 활성화 또는 젊은 형태에 대한 물리적 제한이 오래된 상피에 의한 시험관 내 재생을 개선한다는 것을 보여줍니다. 저자들은 정단 수축에 의해 유도된 ISC의 측면 표면적의 증가가 주변 세포 간의 상호작용을 촉진하고, 장 조직주변의 곡선형 형태가 ISC와 이웃 세포 간의 신호를 최대화하도록 진화했다고 제안합니다.
- 3. 논문제목: Murine trophoblast organoids as a model for trophoblast development and CRISPR-Cas9 screening
- 저자 및 저널 이름(발간월일) Qian Mao et al., Developmental Cell (2023.12.05)
- DOI: 10.1016/j.devcel.2023.11.007
- 태반은 포유류의 태반 방사선 조사 시 가장 다양한 기관 중 하나가 됩니다. 마우스 영양막 발달을 연구하는 주요 in vitro 모델은 영양막 줄기세포의 2D 분화 모델인데, 이는 특정 계통에 매우 치우쳐 있어 체계적인 스크리닝에 방해가 됩니다. Qian Mao는 쥐 영양막 오가노이드의 확립, 유지 및 분화를 위한 배양 조건을 확립했습니다. 유지 조건의 쥐 영양막 오가노이드는 줄기세포와 유사한 집단을 포함하는 반면, 분화된 오가노이드는 생체 내 태반과 유사한 다양한 영양막을 보유하고 있습니다. 영양막 오가노이드에서 Nubpl 또는 Gcm1을 제거하면 생체 내에서 결핍 표현형이 다시 나타나며, 이는 이러한 오가노이드가 영양막 발달을 위한 체외 모델로서 유효하다는 것을 시사하고 있습니다. 중요한 것은 G 단백질 결합 수용체를 표적으로 하는 집중된 sgRNA(단일 가이드 RNA) 라이브러리를 사용하여 마우스 영양막 오가노이드에서 효율적인 CRISPR-Cas9 스크리닝을 수행했다는 점입니다. 이 연구 결과는 마우스 영양막 발달을 조사하기 위한 오가노이드 모델과 영양막 계통에서 스크리닝을 수행하는 실용적인 접근법을 확립했습니다.