무등산국립공원은 백두대간에서 분기된 호남정맥의 핵심공간에 위치하고 있는 국립공원이다. 특히 백두대간과의 생태네트워크의 연결고리이자 호남정맥의 허브역할을 하는 공간이라 할 수 있으며, 일부 정상지역은 아고산대 식생대 분포특성을 나타내는 지역이기도 하고 주상절리대가 분포하는 지역으로 생태적으로나 경관적으로 매우 중요한 공간이라 할 수 있다. 특히 무등산은 광주광역시를 비롯해 화순군과 담양군의 진산 역할을 한 곳으로 역사와 문화적인 가치 또한 매우 높은 곳이라 할 수 있다. 이와 같이 생태적으로나 경관적인 가치, 지질학 가치와 역사‧문화 가치까지 뛰어난 지역이기 때문에 무등산은 2013년에 국립공원으로 지정되었다. 하지만 무등산국립공원은 국가안보의 현실적 상황으로 인해 국립공원에 지정되기 훨씬 이전인 1966년도부터 정상부에 대규모 군부대가 주둔하게 되었으며, 이로 인해 천왕봉과 지왕봉, 인왕봉에 이르는 정상부의 대규모 지형훼손까지 이루어지게 되었다. 이후 다양한 경로로 정상부 복원을 위해 노력해 왔으나 국방부의 반대로 인해 복원사업이 추진되지 못하고 있었는데 2015년 12월 3일에 국방부와 광주광역시, 국립공원관리공단이 ｢무등산 정상 군부대 이전 협약｣을 체결함으로써 군부대 이전이 가시화되었으며 이에 맞춰 본 연구를 수행하게 되었다. 본 연구는 지형 및 지질분야를 비롯하여 식생과 식물상, 탐방객, 훼손분야, 갈등 관리분야까지 다양한 분야별로 조사를 실시하였으며, 무등산국립공원 동부사무소의 적극적인 지원을 통해 과거에는 확인할 수 없었던 옛사진자료 등도 확보하였고 군부대 주변에 분포하는 관속식물에 대한 현황을 파악하였으며, 식생복원의 목표종과 목표군락을 설정할 수 있었다. 특히 정상부 중 천왕봉 지역에서 가장 심각한 지형훼손이 발생하였으며, 해발고도가 4m 정도 낮아진 것을 확인할 수 있었다. 이에 본 연구에서는 복원의 목표를 ‘무등산 정상부가 갖고 있는 역사적 가치를 비롯해 문화‧경관‧생태적 가치를 복원함으로써 무등산이 갖고 있는 고유의 가치를 복원한다.’로 설정하고 ‘무등산국립공원 정상부 복원위원회’의 구성을 제시하고 책임과 권한, 의무 등을 명시하였다. 특히 정상부 복원에는 상당한 재원이 필요하기 때문에 국민적인 공감대가 반드시 필요하며, 이를 위해서 복원 시나리오를 다양하게 설정하여 설명하고 복원의 수준을 결정해 나가야 할 필요성을 제시하였다. 즉 정상부 복원의 시나리오를 매우 다양하게 설정하고 대국민 여론수렴기간을 거치도록 하였다. 다만 본 연구진이 가장 합리적이라고 판단한 복원 시나리오는 인왕봉은 원형으로 복원하고 지왕봉은 현 수준을 유지하며 천왕봉은 최소한의 지형복원을 실시하는 복원 시나리오와 인왕봉은 원형으로 복원하고 지왕봉은 현 수준을 유지하며 천왕봉은 콘크리트 제거만 실시하고 정리하는 복원 시나리오를 추천하였다. 무등산국립공원은 시민이 만들어 낸 국립공원이지만 너무나도 많은 상처가 남아 있는 지역이라고 할 수 있다. 따라서 무등산국립공원 군부대 주둔지역에 대한 복원사업을 통해 지역과 공존하는 국립공원이라는 복원의 새로운 패러다임을 만들어 낼 수 필요가 있을 것이다.

The effect of sudden changes of water temperature (WT) on the survival rate and physiological responses of the red spotted grouper (Epinephelus akaara) were examined by manipulating WT control system for 9 days. Experimental condition was divided in two different regimes at low (from 10°C to 4°C, decreased 1℃/d) and high (from 28°C to 34°C, increased 1°C/d) WT. Survival rate of experimental fishes were observed, and determined the changes of hematological characteristics by analyzing plasma levels of cortisol, glucose, total protein, and electrolytes (Na+, Cl–, K+). No mortality was observed until low WT 6°C (144 h) and high WT 32°C (96 h), and 100% mortality was observed at low WT 4°C (216 h) and high WT 35°C (171 h). Plasma levels of cortisol and glucose increased rapidly as decreasing WT, and the loss of swimming ability and respiration response was observed at low WT 7°C and high WT 34°C conditions.

Safflower (Carthamus tinctorius L.) seeds have long been clinically used in Korea to promote bone formation and prevent osteoporosis. In addition, the safflower buds (SB) were found to have more useful functional ingredients than safflower seed. Thus, we investigated the preventive effects of SB diet in ovariectomized (OVX) rats. The rats were divided into five groups; sham operated group, OVX alone group, OVX plus 17β-estradiol (E2 10 ㎍/㎏, i.p.) and OVX plus SB diet feeding group (0.3% or 1%). Feeding of SB diet (0.3% or 3%) to OVX rats markedly increased trabecular formation in femur compared to OVX rats. Feeding of SB diet (0.3% or 3%) to OVX rats also decreased TRAP activity compared to OVX rats. These results suggest that SB diets have bone sparing effects by the decrease of osteoclast activity. We also observed that OVX rats fed with SB diet (0.3% or 3%) exhibited the decrease of calcium and phosphorus in serum compared to OVX-induced rats. Therefore, SB may be beneficial for the patients of osteoporosis, especially in postmenopausal women.

Herb extracts commercially used in Korea were screened for PPAR-γ agonist test and α-glucosidase inhibition assay. Total 16 herb plants had a PPAR-γ agonist activity. Specially, Alisma orientale Juz (108.41%), Ephedra sinica (98.22%), Sasa japonica Makino var. purpurascens Nakai (140.68%), Astragalus membranaceus Bunge (106.79%) and Cnidium officinale Makino (113.00%) showed high PPAR-γ agonist activity rate compared with rosiglitazone's (167.46%). And Cornus officinalis S. et Z. (90.3%), Cinnamomum cassia Blume (89.2%), Psoralea corylifolia L. (89.8%), Paeonia japonica (Makino) Miyabe (92.4%) and Paeonia suffruticosa Andr (93.2%), showed high α-glucosidase inhibition rates. These results support previous reports of the efficacy of Oriental medicinal plants used for diabetes mellitus.

Mesenchymal stem cells (MSC) are of great interest for cell-based therapies and tissue engineering approaches, as these cells are capable for extensive self-renewal and display a multilineage differentiation potential. Clinical application of these cells for degenerative and age-related diseases has been accumulating. However, preparation of MSC before the onset of the diseases, it needs to develop the cryopreservation method. Most cryopreservation methods include fetal bovine serum (FBS) which is essential for effective cryopreservation. Yet it should not be used clinically because of the potential risk of infection. In the present study, we investigated whether human serum albumin (HSA), human serum (HS), and knockout serum replacement (KSR) can be used as an alternative of FBS for cryopreservation of human adipose derived stem cells (hADSC). Cells cryopreserved with 9% HSA showed much higher viability after thawing compared with cells frozen with 5% or 1% HSA. Cells cryopreserved with 90% HS or KSR exhibited greater viability than cells frozen with 25% and 5% HS or KSR, respectively. Viability of cells frozen with 9% HSA, 90% HS or 90% KSR was comparable to that with 90% FBS. Morphology and proliferation ability of these cells were not affected by cryopreservation when compared the freshly obtained cells. Cryopreserved hADSC expressed transcription factor genes including Oct3/4, Nanog, Nestin and Sox2, which are related to the self-renewal of stem cells. Flow cytometric analyses showed that both fresh and cryopreserved hADSC were positive for the antigens of HLA-ABC, CD44, CD73, CD90, and CD105, CD166, and negative for HLA-DR, CD31, and CD34. Similar to fresh cells, cryopreserved hADSC could differentiate into mesodermal lineages, adipogenic, osteogenic, or chondrogenic cells. These results suggest that 9% HSA, 90% HS or 90% KSR can be used to replace FBS during successful cryopreservation of hADSC.

The human eyelid adipose-derived stem cells (HEACs) are known as a candidate source for stem cell-based therapy. HEACs possess the ability to proliferate in vitro and multipotency to differentiate into adipogenic, osteogenic and chondrogenic cells. To be used later than the time of collection, a long-term storage is needed. In this study, we investigated stem cell characteristics after cryopreservation of HEACs for 6 months and 1 year in liquid nitrogen. Frozen-thawed stem cells have shown that cumulative cell and doubling numbers were similar to those of fresh HEACs. After thawing, HEACs expressed stem cell-related genes of SCF, NANOG, OCT4, and TERT, ectoderm-related genes of NCAM and FGF5, mesoderm/endoderm-related genes of CK18 and VIM. They also consistently expressed transcripts of the immune-related genes of HLA-ABC and β2M. To induce mesodermal differentiation, cell were cultivated in adipogenic, osteogenic or chondrogenic medium for 2～3 weeks. After each differentiation culture, HEACs expressed adipocyte-, osteocyte- and chondrocytespecific genes. They were also stained with Oil red O, von Kossa, or alcian blue, revealing adipogenic, osteogenic, or chondrogenic character, respectively. The results suggest that long-term storage up to 1 year do not affect their biological properties, HEACs may be suitable for clinical application on cell-based therapies.

사람의지방줄기세포는지방조직내에존재하는 줄기세포로 얻기 쉽고, 골수줄기세포와유사한특징을 가지고있다. 그러나 지방을 추출하는 과정, 공여자의 나이, 체질량, 추출 부위에 따라 세포의 특성이 달라지며, 이질적인 세포군을 얻게 된다. 따라서 본 연구에서는 허벅지 지방에서 유래한 줄기세포 특성 분석 및 중배엽, 내배엽성 세포로의 분화능을 알아보았다. 허벅지 유래 줄기세포는 골수줄기세포와 유사한 섬유아세포와 유사한 모양을 보였으며, 체외에서 56.5번의 분열을 하였고, 약 5×1022개의 세포를 얻을 수 있었다. 이들은 SCF, Oct4, nanog, vimentin, CK18, FGF5, NCAM, Pax6, BMP4, HNF4a, nestin, GATA4, HLA-ABC, HLA-DR과 같은 유전자를 발현하였으며, Oct4, Thy-1, FSP, vWF, vimentin, desmin, CK18, CD54, CD4, CD106, CD31, a-SMA, HLA-ABC 등과 같은 단백질을 발현하였다. 또한 이들은 지방, 골, 연골 세포와 같은 중배엽성 세포로 분화하였고, 더욱이 인슐린 분비세포와 같은 내배엽성 세포로도 분화하였다. 결론적으로, 사람의 허벅지 유래 줄기세포는 골수 줄기세포와 유사하게 체외에서 증식이 가능하였으며, 유전자 및 단백질 발현 패턴을 가지고 있었으며, 다양한 세포로 분화 가능하였다. 이러한 결과로 미루어 보아 허벅지 지방유래 줄기세포는 골수 줄기세포를 대체할 수 있는 세포치료제의 재료가 될 수 있을 것으로 사료된다.

Previously we have succeeded to isolate stem cells (HEAC) from human eyelid adipose tissue, and functionally differentiate them into insulin-secreting cells. In the present study, we examined whether insulin family members might affect the insulinogenic differentiation of HEAC. Insulin treatment during culture affected little on the insulin and c-peptide secretions from HEAC after culture. However, insulin-like growth factor (IGF) 1 treatment decreased both secretions, whereas IGF2 greatly increased the secretions in a glucose-dependent manner. HEAC treated with IGF2 showed stronger expression of Pdx1, Isl1, Pax6 and PC1/3 genes compared to the control. They also showed distinct staining with insulin and c-peptide antibodies, and dithizone. While insulin or IGF2 treatment increased total cell number by 1.3- or 1.5-fold, respectively, each treatment increased the amount of insulin secretion by 27.1- or 78.1-fold, respectively. IGF2-enhanced insulinogenic differentiation was completely blocked by an antibody against insulin receptor (IR), but not by an antibody against IGF1 receptor (IGF1R). Differentiated HEAC showed expression of both IR and IGF1R genes while they expressed neither IGF2 nor IGF2R genes. Based upon these results, it is suggested that whereas IGF1 might inhibit the insulinogenic differentiation of HEAC, insulin and IGF2 could enhance the differentiation, and that the enhancing effect could be mediated via IR.

줄기세포를 임상에 적용하기 위해서는 체외에서 증식 과정이 필수적이다. 그러나 배아줄기세포와는 달리 성체줄기세포는 체외에서 증식할 경우 일정시간이 지나면 줄기세포의 특성을 잃기 때문에 임상사용에 있어 제한점을 가지고 있다. 이러한 문제점을 극복하기 위해 줄기세포의 특성을 잃지 않게 세포를 보존하는 방법이 필요하며, 본 연구에서는 탯줄 유래 줄기세포를 동결 보존한 후 해동시켜 줄기세포의 특성을 분석하였다. 사람의 탯줄 유래 세포를 분리하여 체외에서 배양한 후 2번째 또는 3번째 계대의 세포를 25% FBS와 10% DMSO가 첨가된 냉동배양액에 넣어 196℃에서 동결보존한 후, 6개월 뒤에 해동시켜 세포의 성장 속도와 유전자 및 단백질 발현을 살펴보았다. 냉동 보존한 후 세포를 해동시킨 결과74%의 생존율을 보였으며, 이 세포를 체외에서 배양하였을 경우, 냉동보존하기 전의 세포와 유사하게 방추사 모양의 섬유아세포의 형태를 나타냈다. 또한, 성장 속도 역시 냉동보존하기 전의 세포와 똑같이 10번째 계대까지 배양되었으며, 42번분열 능력을 나타냈다. RT-PCR 결과, 냉동 전후 세포 모두에서 Oct-4, nanog, SCF, NCAM, nestin, GATA4, BMP4, HLA-1 유전자는 모두 발현하였으며, Brachyury와 HLA-DR은 발현하지 않았다. 면역세포 화학 염색 결과, 배아줄기세포 단백질로 알려진 SSEA-3, -4, Oct-4 그리고 중간엽줄기세포 단백질인 Thy-1은 모두 발현하였으며, vimentin, fibronectin, HLA-1, HCAM, ICAM 모두 발현하였다. 그러나 SSEA-4과 Thy-1, vimentin, fibronectin, HLA-1는 냉동보존한 후 배양된 탯줄유래 세포에서 발현량이 증가하는 양상을 보였으며, CD44와 CD54는 감소하는 양상을 나타냈다. 또한, 조직적합성복합체 항원인 HLA-DR은 냉동보존 전후 탯줄 유래 세포에서 모두 발현하지 않았다. 이와 같이 유전자와 단백질의 발현은 냉동보존하기 전후의 탯줄 유래 세포에서 큰 차이가 없었다. 냉동 보존된 탯줄 유래 세포는 세포의 분열능력과 유전자 및 단백질의 발현이 냉동 보존 전 세포와 유사한 것으로 나타났다. 이러한 결과는 냉동보존법이 임상적으로 세포 치료 시 적절한 세포의 수나 시간을 맞추는데 효과적인 방법이 될 수 있을 것으로 기대된다.

“Younbaek”, a new noodle making wheat cultivar, was developed from the cross between “Keumkang” with white grain color and “Tapdongmil” by the Honam Agricultural Research Institute(HARI), National Institute of Crop Science (NICS), RDA, Korea in 2005. Amon

A new malting barley cultivar, “Sinho”, with a resistant gene (rym5) to barley yellow mosaic virus (BaYMV) was developed by the barley breeding team of National Crop Experiment Station (NCES), RDA in 1999. This cultivar was derived from the cross between