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SY-Stem (Symposium for the next generation of stem cell researchers) 참석 후기
SY-Stem (Symposium for the next generation of stem cell researchers) 참석 후기 저자 임현경 (가톨릭대학교 의과대학)
등록일 2019.05.16
자료번호 BRIC VIEW 2019-C11
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요약문
2019년 3월 21일부터 3월 23일까지 오스트리아 빈에 위치한 Vienna BioCenter에서 작년에 이어 올해로 2번째 ‘SY-Stem (Symposium for the next generation of stem cell researchers)’가 개최되었다. Vienna BioCenter에는 IMP (Institute of Molecular Pathology), Institute of Molecular Biotechnology (IMBA), Max F. Perutz Laboratories (MFPL) 등 여러 개의 연구 기관이 상주해 있다. 본 학회에는 약 250명 가량의 연구자들이 참여하여 Pluripotency, differentiation & reprogramming, Germ line & totipotency, Organoids, Adult stem cell, Regeneration & Aging 등 stem cell과 관련한 주제로 최근의 연구에 대한 발표와 논의를 진행하였다.
키워드: stem cell, pluripotency, differentiation, reprogramming, totipotency, organoids, regeneration, aging
목차

Ⅰ. 주요 발표 내용
  A. 3월 21일 주요 내용
   i. Keynote lecture - New cells in old brains
   ii. Session 1 - Pluripotency, Differentiation & Reprogramming
  B. 3월 22일 주요 내용
   i. Session 2 - Germ Lines & Totipotency
   ii. Session 3 - Organoids
  C. 3월 23일 주요 내용
   i. Session 4 - Adult Stem Cells
   ii. Session 5 - Regeneration & Ageing
   iii. Keynote lecture - From totipotency to pluripotency how the early embryo makes its decisions
Ⅱ. 총평



이번 학회가 열린 Vienna BioCenter 1 외관
< 이번 학회가 열린 Vienna BioCenter 1 외관 >


Ⅰ. 주요 발표 내용

A. 3월 21일 주요 내용


학회 첫날, 학회 시작 전의 모습
< 학회 첫날, 학회 시작 전의 모습 >


i. Keynote lecture - Jonas Frisén (Karolinska Institute) New cells in old brains

Keynote lecture로 Karolinska Institute의 Jonas Frisén이 New cells in old brains라는 주제로 심포지움의 막을 열었다. 성체의 뇌는 새로운 세포를 만들어내지 않을 것이라는 기존의 생각과 달리, 최근 연구들에 따르면 포유류의 hippocampus 혹은 olfactory bulb에서 평생 동안 새로운 뉴런을 만들어내고, 새롭게 생성된 뉴런은 어느 정도의 시간 동안 독특한 neural processing을 거친다. 또 성체 쥐의 뇌에서 새롭게 생성된 oligodendrocyte는 신경 가소성(Neural Plasticity)에 중요한 역할을 한다. Karolinska 연구팀은 성체의 뇌에서 뉴런과 oligodendrocyte가 만들어지는지는 양을 확인하였고 탄소 동위원소를 이용하여 포유류가 진화하면서 cell generation이 어떻게 변화되어 왔으며 또 인간에서는 얼마나 변화되어 왔는지 추적하는 연구를 진행하였다. 본 연구팀은 인간과 쥐 모두 해마에서 평생동안 해마에서 뉴런이 생성되는 반면, 성체의 olfactory bulb에서는 다른 포유류와 달리 인간에서는 neurogenesis가 일어나지 않으며, 대부분의 포유류 성체에서는 뇌의 선조체(striatum)에서 neurogenesis가 거의 일어나지 않는 반면, 인간에서는 interneuron이 지속적으로 생성된다고 발표하였다. 또 헌팅턴 환자의 경우, 성인이 되어 만들어진 striatal neuron은 선택적으로 고갈된다고 주장했다. 한편, 쥐와 달리 성장기가 끝난 인간의 oligodendrocyte는 굉장히 stable하기 때문에 인간과 쥐의 신경 가소성이 다르다고 주장하였다. 결론적으로 같은 포유류라 할지라도 인간과 쥐의 뉴런 생성은 각각 다른 양상을 띤다는 점을 알 수 있었고, 본 연구팀은 인간의 뇌에서 일어나는 여러 질병 메커니즘과 관련하여 연구해보고자 한다고 밝혔다.

ii. Session 1 - Pluripotency, Differentiation & Reprogramming (Chair: Christa Buecker)

첫 번째 세션은 캠브리지 대학의 Thorsten Boroviak의 “How to build a primate: Towards a synthetic model of primate embryogenesis”라는 제목의 발표로 막을 열었다. 포유류의 Preimplantation 발생 동안 zygote는 pluripotent epiblast와 hypoblast, trophoblast로 이루어진 blastocyst를 형성하며, Implantation은 embryo의 reorganization이 일어나는 중요한 과정으로, 쥐의 pluripotent epiblast는 컵 모양의 epithelium과 egg-cylinder를 형성하지만, 영장류의 epiblast는 flat disc를 형성하고 implantation 후에 양막(amnion)으로 분화한다. 또한 영장류는, gastrulation에 앞서 extraembryonic mesenchyme을 만든다는 점과 trophoblast의 발생과 침투면에서 쥐와 상당히 다르다. 인간의 embryo implantation에 관련한 메커니즘은 윤리적인 이유로 연구가 용이하지 않아 명확하게 밝혀져 있지 않으나, Early marmoset 발생은 rhesus macaque와 인간에서 거의 동일하기 때문에 본 연구팀은 marmoset embryo을 이용하여 spatial metHylOme과 Transcriptome profiling (SHOT sequence) 진행함으로써 영장류의 post-implantation의 발생 과정에 대해 연구하고자 하였다. Laser capture microdissection approach를 이용하여 embryo 각 샘플의 original location을 기록하였고, sample은 single-cell joint profiling을 이용하여 methylome과 transcriptome간의 regulatory association을 분석하였으며. 영장류 배아 발생을 분석하기 위해 SHOT-seq 및 immunofluorescence labelling을 이용하여 digital 3D reconstruction을 진행하였다. 또 Carnegie stage 6 배아에서 amnion, embryonic disc, secondary yolk sac, cytotrophoblast의 preliminary signature를 만들었고, 이를 바탕으로 본 연구팀은 amnion과 embryonic disc specification 연구를 위해 in vitro 모델을 만들고자 하고 있다.

University of Copenhagen의 Joshua Brickman의 “Transcription Factor-Independent Enhancer Decommissioning and Plasticity in Early Differentiation”을 제목으로 연구 내용을 발표하였다. FGF-Erk signaling은 primitive endoderm (PrE)에서 embryonic stem cell의 분화와 pre-implantation에서의 분화를 유도한다. 반면에 Erk를 inhibition시키면 ESC의 self-renewal이 유도된다. Standard ESC 배양에서의 paracrine FGF-Erk 신호전달은 heterogeneity를 유도하면 세포는 pluripotency에서 PrE로 역으로 진행하는데, 여전히 다시 self-renewal하는 능력이 있다. 본 연구팀은 이러한 ESC분화의 역진행 방향 초기 단계에서 일어나는 기전을 알아보기 위해, Erk 활성화를 유도하는 cell intrinsic system을 개발하여 Erk가 pluripotency를 유지하는 전사 인자들을 역으로 억제함으로써 ESC분화를 유도한다는 것을 밝혔다. 그러나 이러한 유전자들의 전사가 억제되어도 전사인자 단백질이 여전히 일정 기간 동안 안정적으로 발현되고 있으며, 전사의 초기 단계에서 Erk-dependent repression에도 불구하고 전사 인자(TF)가 발현될 뿐만 아니라, enhancer에 결합되어 있다고 주장하였다. 본 연구팀은 TF가 enhancer에 영구적으로 부착되어 Erk가 제거되었을 때, pluripotency의 network가 활성화되어 분화 단계의 초기에서 plasticity를 유지할 수 있다고 주장했다.

Institute Pasteur의 Pablo Navarro는 “Mitotic bookmarking by TFs”라는 제목으로 연구내용을 발표하였다. 쥐의 배아 줄기세포는 blastocyst의 inner cell mass에서 유래하며, pluripotent하고 무한정으로 self-renewal할 수 있다. Ex-vivo에서는 pluripotency가 무한하게 분할하는 동안 유지되는 반면, embryo에서는 pluripotency가 일시적으로만 존재한다. 따라서 본 연구팀은 이러한 특별한 상태를 유지하게 하는 메커니즘을 알아보기 위해 mitotic bookmarking이라고 알려진 과정에서 mitosis 동안 특정 전사인자들이 ES cell 발생과 어떤 관련이 있는지 알아보고자 하였다.

IMBA의 Ulrich Elling은 “The Genetics of Cell Identity Change”라는 제목으로 연구 내용을 발표하였다. Cell identity는 핵 치환 기술이나 Yamanaka cocktail과 같은 전사 인자들에 의해 바뀔 수 있다. 현재까지 Lineage를 정의하는 전사인자가 작동하는 메커니즘에 대해 많이 알려져 있지만, lineage를 역으로 진행시키는 전사 인자와 기전에 대해서는 많이 알려져 있지 않다. 본 연구팀은 새롭게 개발한 CRISPR 기술을 적용하여 cell identity conversion의 genetics를 확인하고, Ascl1과 Ngn2 발현에 의해 유도되는 neurogenesis의 경로를 밝히려 한 연구를 소개하였다.

University of Padua의 Marco Pellegrini는 “Direct generation of human naïve induced pluripotent stem cells from somatic cells in microfluidics”라는 제목으로 연구 내용을 소개하였다. iPSC (Induced pluripotent stem cell)는 OCT4, SOX2, KLF4와 cMYC의 전사인자를 발현시켜 만들어지는데, murine naïve iPSC와 달리 인간 iPSC는 ‘primed pluripotency’라 일컬어지는 조금 더 advanced 한 state에서 만들어진다. 본 연구팀은 genetic manipulation의 과정 대신에, microfluid와 변형시킨 mRNA를 delivery하여 1000개 미만의 primary human somatic cell로부터 직접 human naïve iPSC (niPSC)를 만들었다. NANOG와 OSKM를 12일 동안 발현시켜 만든 niPSC는 transgene이 없고, 정상의 핵형을 가지며, transcriptional, epigenetic, metabolic한 측면에서 naïve state를 보이며, three germ layer로 분화될 수 있다고 밝혔다. 본 연구팀이 만든 microfluid는 patient specific niPSC를 안정적이면서도 저렴하게 만들 수 있어, 질병 모델링이나 약물 스크리닝, 재생 의학 연구에 적용할 수 있다고 주장했다.

B. 3월 22일 주요 내용

i. Session 2 - Germ Lines & Totipotency (Chair: Kikue Tachibana)

두 번째 세션은 Institute Curie 소속 Déborah Bourc’his의 “Maternal epigenetic contribution to zygotic genome activation”라는 제목의 연구 내용 발표로 시작하였다. 포유류의 정자와 난자의 genome은 DNA methylation의 양과 분포 면에서 명확히 다르며, 수정되어 만들어진 embryo는 비대칭적인 methylome을 가진 염색체를 갖게 된다. 모계의 Dnmt3L의 돌연변이를 이용하여 난자 유래의 DNA methylation을 제거하면 mid-gestation에서 lethality가 유발되는데, 이는 배아 발생 과정에서 maternal imprinting가 중요함을 함의한다. 본 연구팀은 모계 유래의 DNA methylation이 수정 직후의 transcriptome의 조절에 미치는 역할을 밝혀 내기 위해, 난자 유래의 methylation을 제거한 model 연구를 통해 preimplantation embryo의 발생에 대해 분석하였고, High throughput single-cell sequencing을 이용하여 transcriptome의 조절에 관여하는 난자 유래의 DNA methylation의 역할을 분석하였으며, Dnmt3L mutant를 이용하여 난자 DNA methylation의 제거가 특정 분할 단계(Zygote genome activation의 초기 단계)에 미치는 영향에 대해 분석하였다.

MRC London Institute of Medical Sciences의 Petra Hajkova는 “Molecular principles of epigenetic reprogramming and gametogenesis”라는 제목으로 연구 내용을 발표했다. 쥐의 초기 발생 후 접합자와 발생 중인 primordial germ cell (PGCs)는 크로마틴 구조나 히스톤 변형, genome 차원에서의 DNA demethylation과 같은 global한 epigenetic reprogramming을 거치지만 이에 대한 mechanism은 잘 밝혀져 있지 않다. 따라서 본 연구팀은 쥐의 gonadal primordial germ cell (PGCs)에서 epigenetic reprogramming 동안 일어나는 DNA modification의 변화와 chromatin configuration의 독특한 양상, 그리고 global DNA의 디메틸화와 관련한 germline developmental program의 기전에 대해서 연구하였다.

Kyushu University의 Katsuhiko는 “A stem cell-based approach to understanding of mammalian oogenesis”라는 제목으로 강연하였다. Female germ line은 totipotency를 부여하기 위해 여러 독특한 분화 단계를 거치기 때문에, Pluripotent stem cell을 이용하여 난자를 다시 만들어보는 것은 totipotency에 대한 이해를 넓힐 수 있다. 본 연구팀은 쥐의 만능줄기세포에서 난자 발생의 과정을 구현할 수 있는 배양 system을 개발하여, ESCs/iPSCs로부터 primordial germ cell을 유도하였고, 배아의 난소에 있는 체세포와 결합시켜 ‘Reconstituted ovary’를 만들어 약 5주의 시간 동안 몇 단계의 배양 과정을 거쳐 실험실에서도 다수의 성숙한 난자를 생산하였다.

Institute of Epigenetics and Stem Cells의 Eva Hoermanseder는 “Epigenetic Barriers to Cell Fate Reprogramming”라는 제목으로 연구 내용을 발표하였다. Vertebrate egg는 체세포의 역분화 과정을 유도하는 데 이용되는데, 난자에서 몇몇 유전자는 체세포 상태와 같이 유전자 발현 memory를 가지고 있기 때문에, 분화된 핵을 reprogramming하기에는 효율적이지 못한 부분이 있다. 이와 같은 같은 유전자들은 전사 과정 없이 세포 분할 시기 이후 강력하게 발현되며 이를 ON-memory 유전자라 한다. ON-memory 유전자는 donor cell과 핵 치환된 배아(NT-embryo)에서 특별한 histone mark를 가지고 있으며, H3K4 메틸화와 같은 histone mark가 감소되면 ON-memory 유전자 발현이 감소되고 전사의 재프로그래밍화와 NT-embryo의 발생이 촉진된다. 따라서 H3K4-메틸화는 NT-embryo에서의 후성유전학적인 ON-memory를 제공하여 핵의 효율적인 재프로그래밍을 방해하는 역할을 하기 때문에 H3K4 메틸화를 제거하는 것은 재프로그래밍 전략을 보다 더 향상시킬 수 있는 방법이라고 설명하였다.

Broad Institute of MIT and Harvard의 Jian Shu는 “Reconstruction of cellular reprogramming landscapes and trajectories from large-scale single-cell profiles”이라는 제목의 발표에서 ancestor-descendant fate를 분석하기 위한 방법으로 Waddington-OT를 도입하여 large-scale의 single-cell RNA-seq와 single-cell ATAC-seq data를 설명할 수 있는 프로그램을 모델링하였고 fibroblast를 Yamanaka factor를 이용하여 pluripotency 또는 totipotency를 가진 세포로 재프로그래밍되는 과정에서 추출한 50만개의 scRNA-seq와 scATAC-seq profile 연구에 WADDINGTON-OT를 적용하였을 때 powerful한 검정 능력이 있었다고 발표하였다. 또 본 연구팀이 개발한 고해상도 Map은 pluripotency나 totipotency로의 다양한 reprogramming 과정을 보여줄 수 있어 매우 유용할 것이라고 전망하였다.


학회 Break time
< 학회 Break time >


ii. Session 3 - Organoids (Chair: Sasha Mendjan)

세 번째 세션은 MRC Laboratory of Molecular Biology 소속의 Madeline Lancaster의 “Advances in brain organoid technologies and their application to human biology”라는 제목의 발표로 막을 열었다. 본 연구팀은 초기 인간 배아 뇌의 전형적인 organization의 자발적인 self-organization과 형성을 자극하는 3D 미세환경을 이용하여 직접 분화시켜 cerebral organoid라 불리는 in vitro human model system을 만들었다. 본 연구팀은 neuronal migration과 positioning, axon guidance와 neuron maturation 등의 신경 발생 후기 단계를 모델링 할 수 있는 조직을 만드는 데 이 방법을 적용하였으며, 이 방법을 통해 신경 회로의 생성 및 CNS tract의 형성, 더 나아가 운동 회로를 통한 근육 조절과 수축까지 만들어 낼 수 있을 것으로 내다보았다.

Cambridge Stem Cell Institute의 이주현(Joo-Hyeon Lee) 선생님은 “Stem Cells and Their Dynamic Niche in Lung Repair and Regeneration”라는 제목으로 연구 내용을 발표하였다. 본 연구팀은 genetic lineage tracing과 3D organoid co-culture 방식을 결합하여 폐포 손상 회복 과정 동안 일어나는 AT2 세포의 증식과 AT1 세포로의 분화를 유도하는 역동적인 염증 반응의 환경에 대해 실험하고 있다고 밝혔다.

IMBA 소속의 Reiner Wimmer는 “Human blood vessel organoids model diabetic vasculopathy”라는 제목으로 연구 내용을 발표하였다. 당뇨의 발병은 전 세계적으로 증가하는 추세에 있으며, 당뇨는 basement membrane의 팽창과 vascular cell의 소실로 정의되는 혈관 변화를 일으키기 때문에 실명이나 신부전, 심장 질환, 뇌졸중, 하지 절단을 유발하는 주요한 원인이다. 당뇨병은 내피세포의 기능에 악영향을 미치며 EC-pericyte communication을 방해하지만, 아직까지Endothelia/pericyte dysfunction이 어떻게 diabetic vasculopathy에 영향을 미치는지에 대해서는 많은 부분이 명확하지 않다. 따라서 본 연구팀은 pluripotent stem cell로부터 self-organizing 3D human blood vessel organoids를 만들어, endothelial cell과 pericyte를 포함하는 human blood vessel organoid가 basement membrane으로 둘러싸인 capillary network로 자가 조립되며, 쥐에 이식된 Human blood vessel organoid는 관류하는 혈관 분지들 즉, artery, arteriole, venule이 안정적으로 형성됨을 확인할 수 있었다. Blood vessel organoid가 in vitro에서 hyperglycemia나 inflammatory cytokine에 노출되면 vascular basement membrane이 두꺼워지며, Human blood vessel이 쥐의 in vivo에서 당뇨 환경에 노출되면 당뇨 환자와 같은 microvascular change를 일으킴을 확인할 수 있었다. 또한 DII4-Notch3는 human blood vessel에서 diabetic vasculopathy를 일으키는 중요한 인자임을 확인하였다. 따라서 본 연구팀은 human stem cell로부터 만들어진 organoid를 통해 human blood vessel의 구조와 기능을 보여주고, 또한 diabetic vasculopathy를 모델화하고 이 과정을 조절하는 인자를 찾는데 매우 적절하다고 설명하였다.

C. 3월 23일 주요 내용

i. Session 4 - Adult Stem Cells (Chair: Noelia Urban)

네 번째 세션은 University of Lausanne의 Marlen Knobloch가 “Metabolic regulation of neural stem cells”이라는 제목의 발표로 막을 열었다. 포유류 뇌의 특정 부분은 평생에 걸쳐 Neural stem/progenitor cell (NSPC)로부터 새로운 뉴런을 생성한다. Adult neurogenesis를 tissue homeostasis와 physiological brain function에 중요하며, neurogenesis의 손상은 major depression과 epilepsy 등의 정신과적 질환과 관련이 있다고 알려져 있다. NSPC quiescence와 proliferation의 엄격한 조절은 평생에 걸친 neurogenesis에 중요하며 stem cell pool의 exhaustion과 uncontrolled growth를 막는다. 그러나 이러한 평형을 어떻게 미세하게 조율할 수 있는지에 대해서는 알려진 바가 거의 없다. 본 연구팀은 cellular metabolism이 NSPC activity에 미치는 영향과, metabolic program이 quiescent 및 proliferating NSPC 사이에서 변화하는 양상, lipid의 build-up (de novo lipogenesis), break down (fatty acid oxidation)이 NSPC의 proliferation과 quiescence에 미치는 영향에 대해 소개하였다. 또, single metabolite의 manipulation이 NSPC의 behavior를 변화시키며 다른 stem cell system에도 적용될 수 있다고 설명하였다.

Center of Regenerative Medicine in Barcelona의 Carolina Florian은 “Aging alters the epigenetic asymmetry of HSC division”이라는 제목으로 연구 내용을 소개하였다. Stem cell은 symmetric과 asymmetric division의 과정을 거치는데, Stem cell division을 조절하는 기전에 대해서는 아직 명확히 확립되지 않았다. 본 연구팀은 대응 방법(paired fashion)으로 젊은 쥐의 hematopoietic stem cell (HSC)과 나이 든 쥐의 HSC의 first division에서 기원하는 2개의 daughter cell의 epigenetic signature, transcriptome, function을 비교하였다. Young HSC는 주로 비대칭적으로 분할되는 반면, aged HSC는 주로 대칭적으로 분할된다는 사실을 밝혀 냈고, 이러한 분할 방식은 stem cell polarity와 밀접하게 관련되어 있으며, small RhoGTPase Cdc42의 활성화에 의해 조절된다고 발표했다. 또한 Daughter cell의 potential은 epigenetic mark인 H4K16ac의 양과, daughter cell에 할당된 open chromatin, Cdc42 자체와 밀접하게 연관되어 있지만, transcriptome과는 관련이 없는 것으로 확인되었다. 종합하면, epigenetic mechanism은 stem cell division의 functional outcome을 결정하며, Cdc42 활성화를 통해 HSC polarity의 division 방식이 결정되고, 결국 HSC polarity를 조절하는 분자들은 daughter cell의 재생 능력과 stem cell division을 조절하는 역할을 한다고 설명하였다.

IMBA의 구본경(Bon-Kyoung Koo) 선생님은 “Defining the identity and dynamics of adult gastric isthmus stem cells”이라는 제목으로 연구 내용을 발표하였다. Gastric corpus epithelium은 gastro-intestinal tract에서 가장 두꺼운 부분으로 rapid tissue turnover의 특징을 가진다. 여러 marker들은 Isthmus와 base region에서 gastric corpus stem cell에 중요한 역할을 미치나, isthmus stem cell의 identity와 distinct stem cell population 사이의 상호작용에 대해 아직 뚜렷하게 밝혀진 바가 없다. 본 연구팀은 unbiased genetic labeling과 biophysical modeling을 통해, corpus gland가 2개의 independent zone으로 구획화되며, actively-cycling stem cell은 pit-isthmus-neck region를, slow-cycling reserve stem cell은 base를 차지함을 관찰할 수 있었다. 또한 Stmn1과 Ki57 발현에 기반한 independent lineage tracing을 이용하여 rapidly-cycling IsthSC가 corpus gland의 pit-isthmus-neck에 존재한다는 것을 확인하였다. 결론적으로 single cell RNA-seq analysis는 molecular identity와 single, cycling IsthSC population의 lineage relationship을 밝혀내는 데 사용될 수 있으며, 이를 통해 actively-cycling IsthSc single population의 identity와 functional behavior를 밝혀낼 수 있다고 발표하였다.

University Medical Center of the University Mainz의 Sophie Peron은 “Direct in vivo glia-to-neuron conversion in the postnatal mouse cerebral cortex”라는 제목으로 연구 내용을 발표하였다. 뇌의 glial cell은 in vivo에서 neurogenic transcription factor들이 발현될 때 뉴런으로 바로 reprogram된다. 성체 쥐의 피질에서는 이러한 reprogram이 local glial proliferation이 발생할 수 있는 brain lesion 후에만 일어나는 것으로 알려져 있다. 따라서 본 연구팀은 재프로그래밍화 과정에 영향을 미치는 glia의 proliferative state를 명확히 하기 위해, proliferative glia가 postnatal mouse cortex에서 병변(lesion) 없이도 in vivo에서 lineage convert가 될 수 있는지 실험해 보았다. Glial cell은 초기 postnatal cortex에서 부분적으로 증식하는데, 본 연구팀은 이 세포들의 lineage conversion을 알아보기 위해 postnatal mice의 cortex에 neurogenic transcription factor를 코딩하는 retrovirus를 주입하였다. 그 결과 Asc1, Neurog2 또는 NeuroD1가 단독으로 과발현되면 glia가 neuron으로 전환하는데 비효율적인 것으로 나타났다. 또 본 연구팀은 다른 molecular pathway와의 synergy가 reprogramming을 유도하는지 실험해 보았고, 흥미롭게도 Ascl1과 Sox2 또는 Ascl1과 Bcl2의 동시 발현시키면 glial cell이 neuron으로 전환되고, 이들 중 일부는 inhibitory neurotransmitter인 GABA를 발현하며, Bcl2는 Neurog2-mediated glial의 neuron으로의 전환을 촉진하는 것을 확인할 수 있었다. 특히, 이 두 인자가 함께 발현되면, conversion efficiency가 매우 증가했을 뿐만 아니라 dendritic spine이나 long-distance projection이 가능한 정교한 뉴런이 생성될 수 있다고 밝혔다. 본 연구팀은 현재 reprogram된 뉴런의 통합적인 기능과 전기 생리학적 특징에 대해서 연구 중이라고 발표하였다.

ii. Session 5 - Regeneration & Ageing (Chair: BonKyoung Koo)

다섯 번째 세션은 Institute Pasteur의 Elisa Gomez가 “Ageing and inflammation drive the specific loss of HSC-independent tissue resident macrophages”라는 제목의 연구 내용 발표로 막을 열었다. 노화는 선천 면역 세포의 과도한 생산, 적응 면역 반응의 결함, 전신적인 만성 염증과 밀접한 관련이 있다. 대부분의 adult tissue에서는 Embryo-derived Hematopoietic Stem cell (HSC)-independent resident macrophage와 HSC-derived monocytes/macrophage의 2-lineage의 macrophage가 공존하는데, Adult tissue에서 resident macrophage가 유지될 수 있는 이유에 대해 아직까지 밝혀진 바가 거의 없다. 개체 발생 과정에서 tissue homeostasis를 유지하기 위해서는 resident macrophage가 중요한 역할을 하는데, Resident macrophage는 HSC-derived cell에 의해 교체되며 개체 발생에서 tissue resident macrophage의 교체는 노화에 영향을 미치는 것으로 생각되어 왔다. 본 연구팀은 대부분의 조직에서 resident macrophage density가 노화와 함께 감소하는데, HSC-derived cell에 의한 compensatory mechanism이 존재하는 다른 tissue myeloid population과 달리 resident macrophage는 compensatory mechanism이 존재하지 않는다고 밝혔다. 한편, aged mutant mice에서는 impaired inflammation sensing이 resident macrophage의 손실을 억제하는 반면, 지속적인 염증은 resident macrophage의 손실을 유도한다고 설명했다. 본 연구팀은 Ageing tissue에서의 Resident macrophage 변화 양상에 대한 연구는 Aged tissue에서의 resident macrophage homeostasis mechanism을 이해하는 데에 새로운 시각을 제공해 줄 것이라고 기대했다.

iii. Keynote lecture - Janet Rossant (SickKids Research Institute) From totipotency to pluripotency how the early embryo makes its decisions

Closing keynote lecture로는 “From totipotency to pluripotency - how the early embryo makes its decisions”라는 제목으로, 살아있는 배아에서 일어나는 역동적인 변화들을 관찰하고 변화시킬 수 있는 새로운 유전적 툴로서, 2-cell embryo에서의 CRISPR-mediated homologous recombination에 대한 새로운 접근 방법에 대한 내용의 강연으로 행사를 마쳤다.

Ⅱ. 총평

Pluripotency, differentiation & reprogramming, Germ line & totipotency, Organoids, Adult stem cell, Regeneration & Aging 등 Stem cell과 관련한 다양한 주제로 유수 기관들의 최신 연구 동향을 파악할 수 있었고, 발표가 끝나고도 Q&A 시에 시간이 모자를 만큼 연구자들의 활발한 토론이 이루어져 굉장히 열기가 넘치는 시간이었다.


학회 포스터 세션
< 학회 포스터 세션 >


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임현경(2019). SY-Stem (Symposium for the next generation of stem cell researchers) 참석 후기. BRIC View 2019-C11. Available from https://www.ibric.org/myboard/read.php?Board=report&id=3226 (May 16, 2019)
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