배아줄기세포(embryonic stem cells)는 수정난 착상 이전의 발달 단계인 배반포(blastocyst)의 내세포괴(inner cell mass)에서 회수되는 세포로, 끊임없이 자가재생(self-renewal)이 가능하며 특정 세포로 분화할 수 있는 전능성(pluripotency)의 특징이 있다. 흥미롭게도 착상전 배아는 \(3 \sim 5\%\) 저산소 상태에 노출되어 있으며, 이러한 저산소 환경은 배반포 발달 및 배아세포의 증식에 영향을 끼쳐 배아 성장에 영향을 주는 것으로 알려져 있다.
<h1>서 론</h1> <p>배아줄기세포(embryonic stem cells)는 수정난 착상 이전의 발달 단계인 배반포(blastocyst)의 내세포괴(inner cell mass)에서 회수되는 세포로, 끊임없이 자가재생(self-renewal)이 가능하며 특정 세포로 분화할 수 있는 전능성(pluripotency)의 특징이 있다. 흥미롭게도 착상전 배아는 \( 3 \sim 5\% \) 저산소 상태에 노출되어 있으며, 이러한 저산소 환경은 배반포 발달 및 배아세포의 증식에 영향을 끼쳐 배아 성장에 영향을 주는 것으로 알려져 있다. 최근에 인간배아줄기세포의 경우, \( 2 \% \) 정도의 생리학적 저산소 환경은 세포의 활성을 유도하고, 염색체 이상을 감소시킴으로써 세포의 생존(survival)을 촉진시키는 효과가 있다고 보고 되었다. 그러나 산모의 고혈압, 감염, 영양실조, 약물중독 등의 다양한 상황은 태아의 지속적인 저산소증 및 산화적 스트레스를 유발하게 되는데, 이러한 저산소 및 산화적 스트레스에 대한 노출은 태아 사망의 주요한 원인중의 하나이며 경미한 뇌손상에서부터 뇌성마비까지 다양한 신경학적 불능을 초래하고 있다. 따라서 이와 같은 종합적인 결과는 세포내 전능성을 유지하기 위한 배아줄기세포의 행동은 산소의 농도에 아주 민감하게 작동하며, 지속적인 산화적 스트레스는 배아의 발달에 유해한 영향을 줄 수 있다는 것을 말해준다.</p> <p>활성 산소종(reactive oxygen species, ROS)은 이러한 산화적 세포손상에 있어서 중요한 매개물질로 작용하며, 여러 생리학적 필수과정 및 질환 발생 기전에서 양면적인 특성을 가진 잠재적 신호전달 물질로 알려져 있다. 특히 배아줄기세포에서 발생되는 활성산소종은 배아세포의 증식 및 배아의 발달 등 다양한 생리학적 조건에 영향을 주지만, 지속적인 저산소 상태에서 발생되는 높은 농도의 활성산소종은 오히려 세포의 증식을 억제시키거나 세포자살을 유도하고, 이와 더불어 세포의 노화를 급속히 유도하므로 배아발달에 심각한 타격을 주는 것으로 알려져 있다. 따라서 지속적인 저산소 상태가 배아줄기세포에 미치는 산화적 스트레스에 대한 반응을 알아보고, 이 결과를 바탕으로 활성산소종을 제어하는 방법을 연구하는 것은 배아줄기세포의 손상을 억제하고 그 전능성을 오랫동안 유지시킬 수 있는 최소한의 방법을 제시 할 수 있을 것으로 생각된다.</p> <p>우르솔산(Ursolic acid)은 로즈마리(Rosemarinus officinalis), 비파나무(Eriobotrya japonica), 히더(Calluna vulgaris), 베이질(Ocimum sanctum) 등의 약재 식물들의 꽃과 잎, 그리고 열매 등으부터 분리되는 pentacyclic triterpenoid로서 항염증 및 항암화 작용에 탁월한 효과가 있는 것으로 보고 되었다. 특히 강력한 항산화 작용을 바탕으로 암세포의 성장과 침습, 전이를 억제하는 것으로 알려졌다. 따라서 이러한 우르솔산의 탁월한 약리적인 효과는 저산소상태에서 배아줄기세포로부터 발생되는 활성산소종 및 노화 신호를 억제하는 기능성물질로써 응용될 수 있음을 암시해준다.</p> <p>따라서, 본 연구에서는 저산소환경이 배아줄기세포의 생존과 증식 그리고 세포의 자살과 노화기전을 촉진 시킬 수 있는 지를 알아보고, 이때 우루솔산이 저산승에 의해 유도되는 배아줄기세포의 행동기각을 조절할 수 있는지 조사하였다.</p>