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인간 배아줄기세포는 모든 종류의 세포로 분화할 수 있는 전분화능을 가지고 있어, 이를 이용한 심근세포로의 분화 및 기능 분석에 대한 연구가 활발히 진행되고 있다. 분화된 심근세포는 심근세포 특이적 유전자의 발현 및 기능성 등의 특성을 나타내는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 심장의 자발적 박동 (autonomic rhythm)을 설명하는 전기생리학적 기전들 중 하나인 과분극-활성 양이온통로 (hyperpolarization and cyclic nucleotide-activated (HCN) family)의 발현 여부를 분석하였다. 미분화 인간 배아줄기세포에 10 ng/㎖ BMP2를 4일 동안 처리하여 심근전구세포로의 직접 분화를 유도하였다. 분화유도 18일 후, 세포를 PBS로 세정한 뒤, trizol을 이용하여 RNA를 추출하였다. 1 ug의 RNA를 이용하여 cDNA를 합성한 후, 칼슘채널 특이 유전자의 발현을 RT-PCR 방법을 이용하여 측정하였다. 또한, 칼슘 특이적 시약인 fluo-4를 염색하여 자발적 수축현상과 연관되어 세포내 칼슘농도변화가 동반되는지 확인하였다. 직접분화법을 이용하여 분화된 인간 배아줄기세포 유래 심근세포는 분화유도 14일 후에 박동을 나타내었으며, 칼슘채널 특이적 유전자 hyperpolarization and cyclic nucleotide-activated(HCN) family에 속하는 HCN-1, -2, -4 등을 발현하였다. 또한, 이처럼 분화된 심근세포에서 fluo-4 형광의 주기적 증감이 나타나는 것을 확인하였다. 이러한 현상들 자발적 박동 시작 후 4일째에 최고치를 보였다. 본 연구에서는 인간 배아줄기세포 유래 심근세포에서 pacemaker channel의 역할을 하는 HCN family의 존재 및 관련 유전자의 발현을 확인함으로써, 인간 배아줄기세포 유래 심근전구세포의 기능성을 제시하는 바이다.
