본 연구는 소 배반포의 내부 세포괴로부터 다능성(pluripotency)을 지닌 배아 줄기 세포(embryonic stem cell) 또는 그 유사 세포를 분리 및 배양함으로써 줄기 세포 관련 분야의 기반 기술을 확립하고자 하였다. 소 체외수정란을 10～12일간 체외배양하여 생산된 부화 배반포를 세포분열이 불활성화된 생쥐 태아 섬유아 세포(mouse embryonic fibroblast, MEF) 위에서 배양하여 콜로니 형성을 유도하였으며, 이들로부터 내부 세포괴 유래의 형태를 지닌 것만을 광학현미경 하에서 물리적으로 분리하여 약 5～7일 간격으로 계대배양을 실시하였다. 이러한 방법을 통하여 배아 줄기 유사 세포의 특성을 40계대 이상 유지하는 2개의 세포주를 확립하였다. 각각의 세포주들은 높은 alkaline phosphatase(AP) 활성을 지니고 있었으며, 형광 면역 염색법과 PCR 기법을 사용하여 Oct-4, Nanog, STAT3, SSEA3 및 SSEA4의 발현을 관찰할 수 있었다. 이러한 결과를 종합하여 볼 때 ,본 연구에서는 소 배반포로부터 배아 줄기 세포주를 확립하는 제반 기술이 확립되었다고 판단되며, 향후 관련 분야 연구에 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

Human embryonic stem (hES) cell lines have been derived from human blastocysts and are expected to have far-reaching applications in regenerative medicine. The objective of this study is to improve freezing method with less cryo-injuries and best survival rates in hES cells by comparing various vitrification conditions. For the vitrifications, ES cells are exposed to the 4 different cryoprotectants, ethylene glycol (EG), 1,2-propanediol (PROH), EG with dime-thylsulfoxide (DMSO) and EG with PROH. We compared to types of vehicles, such as open pulled straw (OPS) or electron microscopic cooper grids (EM grids). Thawed hES cells were dipped into sequentially holding media with 0.2 M sucrose for 1 min, 0.1 M sucrose for 5 min and holding media for 5 min twice and plated onto a fresh feeder layer. Survival rates of vitrified hES cells were assessed by counting of undifferentiated colonies. It shows high survival rates of hES cells frozen with EG and DMSO (60.8％), or EG and PROH(65.8％) on EM grids better than those of OPS, compared to those frozen with EG alone (2.4％) or PROH alone (0％) alone. The hES cells vitrified with EM grid showed relatively constant colony forming efficiency and survival rates, compared to those of unverified hES cells. The vitrified hES cells retained the normal morphology, alkaline phosphates activity, and the expression of SSEA-3 and 4. Through RT-PCR analysis showed Oct-4 gene expression was down-regulated and embryonic germ layer markers were up-regulated in the vitrified hES cells during spontaneous differentiation. These results show that vitrification method by using EM grid supplemented with EG and PROH in hES cells may be most efficient at present to minimize cyto-toxicity and cellular damage derived by ice crystal formation and furthermore may be employed for clinical application.