1. 동물세포배양의 역사
최초의 동물세포배양은 1907년 Harrison에 의해 이루어졌습니다. Harrison은 올챙이 척색에서 채취한 신경섬유세포를 개구리의 응고 림프액에 배양하는데 성공하였습니다. 그 후 배양액의 개선을 통해(혈청과 조직 추출액에 무기염류, 아미노산, 비타민 등을 첨가) 동물 세포를 배양기 안에서 재현성이 좋게 배양할 수 있게 되었습니다. 그러나 20세기 중엽 전까지 세포배양법은 연구자가 일반적으로 이용할 수 있는 방법이 되지 못했습니다. 이유는 혈청(serum)과 특이적인 기능을 발현하는 세포주(cell line) 수립의 어려움 때문이었습니다. 혈청은 동물세포배양 시 반드시 필요한 성분으로, 여러 물질이 혼합된 아주 복잡한 산물입니다. 혈청에는 미지의 성분이 다수 포함되어 있고, 구성성분의 함량은 공급동물의 성, 연령, 영양상태에 따라 현저하게 차이가 납니다. 따라서 연구 결과의 재현성을 떨어뜨리는 원인이 됩니다. 또 특이적인 기능을 발현하는 세포주가 수립되지 못하여, 정상세포를 그대로 생체 밖에서 배양하면 수 회 분열 후 사멸하기 때문에 실험할 때마다 조직에서 세포를 추출하는 일이 필요하였습니다.
그 후 지속적인 연구로 특이적인 기능을 발현하는 세포주와 무혈청(serum-free) 배지가 개발되어 세포배양법을 널리 이용하게 되었습니다. 세포주는 수 회 분열 후 사멸하는 정상세포와 달리 암과 같은 무한증식능력을 갖고 있어서 세포 분열 횟수의 한계를 넘어서게 되었습니다. 무한증식능력을 지닌 세포주의 수립은 동물세포를 이용한 연구 발전에 큰 기여를 하게 되었고 최근에는 세포주 수립 기술이 확립되어 각종 기능을 가진 세포주가 만들어지고 있습니다. 1960년대부터 무혈청 배양을 하려는 시도가 이어져, 1963년과 1965년에 Ham은 혈청 공급 없이 CHO 세포를 cloning하였습니다. Ham은 세포배양에서 혈청의 역할은 주로 영양분의 공급에 있다고 보고, 세포영양학의 입장에서 배지의 영양환경을 엄밀하게 조정하면 배지성분에서 혈청을 제거할 수 있다고 생각하였습니다. 이러한 생각으로 각종의 세포 주를 사용하여 50~60 종류의 성분을 함유한 많은 배지를 고안하였습니다. 1970년대에 Sato는 세포 배양 시 혈청의 역할을 Ham과 다르게 생각하였습니다. Sato는 세포배양에 따른 혈청의 역할은 영양분의 공급보다는 호르몬의 공급에 있다고 생각하였고 각종 호르몬류를 혈청 대신 첨가함으로써 여러 종류의 세포주를 무혈청에서 배양하는데 성공하였습니다.
현재 동물세포배양법은 새로운 생리활성물질의 발견, 생리활성물질의 생산 기술, 배양시스템의 개발, 천연 생리활성물질로부터 유도체의 제작, 치료용 세포의 생산 등에 이용되고 있으며 그 기술이 점점 더 발전하고 있습니다.

2. 배지의 종류
동물세포 배지의 종류는 다양하여 동물세포의 종류와 실험에 알맞은 것을 골라서 사용합니다. 특히 일반적인 부착성 동물세포 배양 시에는 BME 배지를 기초로 만들어진 DMEM과 MEM을 가장 널리 사용합니다. 부유하여 자라는 동물세포의 경우에는 RPMI1640을 널리 사용합니다.

 

Alpha MEM(MEM, AlphaModification)
MEM의 성분에 아미노산, 비타민 등이 추가로 첨가되어 있어
동물세포의 DNA 형질전환에 유용.

BME(Basal Media Eagle)
1950년대 Harry Eagle가 개발하여 HeLa 세포 배양에 사용. 세포성장에 필요한 필수 영양분 및 무기염류와 비타민류에 대한 연구의 결과로 얻어진 배지로 현재 널리 사용되는 MEM과 DMEM의 기본조성이 된 배지

DMEM(Dulbecco's Modified Eagle's Media)
BME의 변형된 형태 중 하나로 가장 널리 사용. BME에 비해서 아미노산이 4배 정도 많고 ferric nitrate가 더 첨가되어 있음.

 

F-12 Nutrient Mixtures(Ham's F12)
CHO(Chinese hamster ovary)세포 클론 증식용으로 1960년대에 Ham, R.G.가 개발.
DMEM/F-12(DMEM과 Ham's F-12를 1:1로 혼합)는 다양한 세포의 초대배양에 적용하는 무혈청 배지로 사용.

IMDM(Iscove's Modified Dulbecco's Media)
DMEM의 변형된 형태. lymphocyte와 hybridoma 세포 배양에 많이 사용.

M 199 (Media 199)
EBSS(Earle's balanced salt solution)과 다수다량의 아미노산, 비타민, 성장인자, 지질복합체가 포함되어 있음. 혈청을 첨가하여 다양한 세포주의 배양에 사용.


McCoy's 5A Media
기본 조성은 BME와 유사하나 아미노산과 비타민이 M 199 수준으로 첨가되어 있음.

MCDB Media
low protein 또는 무혈청 배양을 위해 개발된 배지. 각 MCDB배지는 특정 세포에 맞도록 개발되어 있음.

MEM (Minimum Essential Media Eagle)
BME에 비해서 아미노산의 농도가 더 높고 CO2/NaHCO3의 완충 작용을 위해 Earle's salts를 포함하고 있음. 세포종류에 따라서 비필수아미노산이 더 첨가된 배지와 Earle's salts 대신 Hank's salts가 포함된 배지를 사용하기도 함.

RPMI 1640
부유 배양이 필요한 혈구세포를 in vitro에서 장기간 배양하기 위해서 개발. Rosewell Park Menorial Institute에서 개발되어 RPMI라고 명명. 부유하는 세포를 배양하는데 널리 사용.

 

3. 세포주의 종류

 

293
인간 태아의 신장(kidney)에서 얻은 무한 증식하는 세포주가 human adenovirus type 5(Ad5) DNA에 의해 형질전환 된 것. 293 세포는 adenovirus 5의 형질전환 된 유전자를 발현.


293T
293T는 293 세포주에 SV40 T-antigen이 삽입된 temperature sensitive gene을 transfection하여 얻음.


3T3(A31) Balb/c
섬유아세포(fibroblast). Swiss 3T3과 유사한 조직표본으로 세포의 증식과 특성도 유사하나 mouse strain Balb/c로부터 얻음.

3T3(Swiss albino)
Swiss mouse embryos로부터 무작위적으로 분리된 섬유아세포(fibroblast)에서 제조. 부착성을 띠고 접촉이 지나지게 억제되어 있으며, 발암유전자 연구에 널리 사용.

NIH3T3
출처가 3T3 (Swiss)와 유사하며, 발암유전자의 형질전환 연구에 가장 알맞은 clone을 분리하기 위해서 5회 연속 cloning하는 단계를 거쳐 만들어짐.

CHO-K1
부착성을 가지며 상피세포와 유사한 세포로 Chinese hamster ovaries로부터 분리. 돌연변이 연구에 널리 사용. 이 세포는 배지에 proline 요구성이 있음.

COS-1
CV-1에서 얻음. wild type T antigen을 암호화하고 있는 SV40의 복제가 불완전한 변이주를 형질전환 한 것. 이 세포는 SV40 genome의 완전한 early region의 복제영역이 단일하게 융합되어 있음.

COS-7
CV-1에서 얻음. 이 세포주는 wild-type T antigen이 암호화된 SV40의 불완전한 변이주를 형질전환 한 것..

Daudi
버킷 림프종(Burkitt lymphoma)으로 B-lymphoblastoid EBV-양성 부유 세포. 암발생과 인터페론 연구에 널리 사용.

HeLa
자궁경부암세포. 상피조직과 유사하며 부착성을 가짐. 널리 사용되는 세포주. HeLa 세포는 human papilloma virus 18 (HPV-18)의 염기서열을 포함하는 것으로 보고 됨.

HepG-2
간암으로부터 얻음. 이 세포는 3-hydroxy-3-methylglutaryl-CoA reductase와 hepatic triglyceride lipase 활성을 가짐.

HL-60
급성 골수성 백혈병 여성 환자로부터 얻은 골수 부유 세포(Myeloid suspension cells). HL-60세포는 자연발생적으로 분화하고 분화는 butyrate, hypoxanthine, phorbol myristic acid (PMA,TPA), DMSO (1% to 5%), actinomycin D, retinoic acid에 의해 자극 받을 수 있음. 세포는 식세포 활성과 화학주성 자극에 대한 반응성을 보임. 세포주는 myc 발암유전자를 발현. 세포는cloning myeloid cytokines에 사용되어 왔음.

IM-9
다발성 골수종(multiple myeloma) 여성환자의 골수에서 분리된 B-림프아세포 부유 세포(Blymphoblast suspension cells). IM-9 세포주는 EBV- transformed B lymphoblastoid 세포주로 보임.

Jurkat, Clone E6-1
Jurkat 세포주는 14살 소년의 말초의 혈액에서 얻음. Clone E6-1 세포는 phorbol esters와 T3 antigen에 대항하는 lectins이나 단일클론 항체로 자극하면 다량의 IL-2를 생산.

MCF-7
방사선과 호르몬 치료 후, 여성 유방암(breast cancer)의 늑막에서 얻음. 상피세포와 유사하고 부착성을 띠며 유방의 상피의 특성을 지님.

Raji
남성의 버킷 림프종(Burkitt lymphoma) 부유 B 세포로 EBNA 양성이며 c-myc gene 전좌(translocation)와 돌연변이 됨.

'Biology > 실험' 카테고리의 다른 글

동물세포 배양, 배지  (0) 2013.05.24
2-DE (2D electrophoresis)  (0) 2013.05.09
Proteomics  (0) 2013.05.09
Primer 제작시 고려사항  (0) 2013.04.03
His-tag 재조합 단백질 분리정제  (0) 2013.04.03
Immunofluorescence staining  (0) 2013.02.07
영어 논문 작성법  (0) 2013.02.06
4% PARAFORMALDEHYDE  (0) 2013.01.29
은염색법 (Silver Staining)  (0) 2013.01.21
RNAi (siRNA, shRNA)  (0) 2013.01.04
RNA extraction  (0) 2012.05.14
Posted by 가우너

댓글을 달아 주세요