올리고 마이크로어래이를 이용한 활성화된 인간 제대 정맥 내피세포의 유전자 발현 조사 (DNA Microarray Analysis of the Gene Expression Profile of Activated Human Umbilical Vein Endothelial Cells)

서지정보

· 발행기관 : 한국생명과학회
· 수록지 정보 : 생명과학회지 / 14권 / 5호 / 874 ~ 881페이지
· 저자명 : 김선용, 오호균, 이수영, 남석우, 이정용, 안현영, 신종철, 홍용길, 조영애

초록

혈관 신생은 암의 성장 및 전이 뿐만 아니라 염증, 관절염, 건성, 동맥경화 등의 병적인 진행에 주요한 역할을 하며, 혈관신생 억제를 통한 암의 치료를 시도하는 연구들이 활발하게 진행되고 있다. 혈관 신생 시 내피세포의 증식, 이동을 유도하는 활성화 과정이 필수적으로 일어나는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 in vitro에서 내피세포를 배양하여, 각종 growth factor가 풍부한 배지에서 활성화 시켰을 때, 그렇지 않는 세포들과의 유전자 발현 형태를 비교 조사하였다. HUVEC을 70∼80% confluency로 배양시킨 후에 endothelial cell growth supplement (ECGS), 20% fetal bovine serum, heparin이 첨가된 M199 배지에서 13 시간 활성화 시킨 세포(AHUVEC)와 대조군 세포(RHUVEC)로부터 분리한 total RNA로부터 cDNA를 제작하였고, 이것을 18,864 개의 유전자가 올려져있는 인간 올리고 칩과 hybridization 반응을 시켰다. 반응된 유전자를 이용하여 random clustering 분석을 실시한 결과, 활성화 시켰던 HUVEC과 그렇지 않은 HUVEC으로 dendrogram 상에서 두개의 subgroup으로 나뉘어 지는 것을 확인할 수 있었다. 최소 2 배 이상 발현 변화가 있는 유전자 122 종이 활성화 시켰던 HUVEC으로부터 추출되었다. 이중에서 기능이 알려진 32 개의 유전자는 활성화 시킨 HUVEC에서 발현이 증가하였고, 38 개의 유전자 발현은 감소하였다. 흥미롭게도 세포 증식과 이동, 염증, 면역반응에 관련한 유전자의 발현이 증가된 반면에 세포 흡착과 혈관 조직과 기능에 관련한 유전자의 발현이 감소된 것이 관찰되었다. 예상 외로 규명이 잘된 혈관신생 인자와 관련한 유전자들의 발현에는 크기 차이를 보이지 않았으나, Eph-B4의 발현은 약 4 배 감소된 것으로 관찰되었다. 또한, 2 배 이상 발현에 차이를 보이고 기능이 알려져 있지 않은 유전자 52 종이 발견되었다. 따라서, 이러한 연구 결과로부터 새로운 혈관 표적 물질 개발에 대한 기회가 제공될 수 있을 것이라 사료된다.

영어초록

Angiogenesis has been implicated in progression of inflmmation, arthritis, psoriasis, atherosclerosis as well as tumor growth and metastasis. Intensive studies have been carried out to develop a strategy for cancer treatment by blocking angiogenesis. During angiogenesis, endothelial proliferation and migration essentially occurs upon activation. In this study, we compared the expression profiles of human umbilical endothelial cells activated by incubating in vitro in the rich medium containing several growth factors, and non-activated ones. cDNA targets derived from total RNAs of HUVEC activated for 13 h in M199 medium containing endothelial cell growth supplement, 20% fetal bovine serum, and heparin, after reaching 70～80% confluency, or non-activated, were hybridized onto oligonucleotide microarrays containing 1,8864 genetic elements. Unsupervised hierarchical clustering analysis resulted in two subgroups on dendrogram exhibiting activated and non-activated HUVECs. We then extracted 122 outlier genes which were shown to be up-regulated or under-expressed by at least 2-folds in activated HUVECs. Among these, 32 annotated genes were up-regulated and 38 were down-regulated in activated HUVECs. Interestingly, genes involved in cell proliferation, motility, and inflammation/immune response were up-regulated in activated HUVEC, whereas genes for cell adhesion or vessel morphogenesis/function were down-regulated. Unexpectedly, the expression of genes well-characterized as angiogenesis markers was not changed except Eph-B4, which was down-regulated about 4 folds. 52 unknown genes were also up- or down-regulated. Therefore, these results could provide an opportunity to targeting new vascular molecules for the development of anti-angiogenic molecules.

참고자료

· 없음