{{위키데이터 속성 추적}}
[[파일:Endoderm2.png|200px|섬네일|내배엽에서 유래된 기관
{| class="wikitable"
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! colspan="4" |세부 사항
|-
| colspan="2" |기간
| colspan="2" |16일
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| colspan="2" |전구체
| colspan="2" |Epiblast
|}
]]

'''내배엽'''(endoderm)은 [[외배엽]], [[중배엽]]과 더불어 [[동물]] [[배 (생물학)|배아]]의 세 [[배엽]] 중 하나로, 세 배엽 중 가장 안쪽에 위치한다.<ref>Langman's Medical Embryology, 11th edition. 2010.</ref>  [[:en:Archenteron|원시 창자(archenteron)]]를 따라 안쪽으로 이동하는 세포들은 내배엽으로 발달하는 창자배(gastrula)의 내층을 형성한다. 인간의 경우 내배엽은 배아 발달 5주 후에 구별이 가능한 기관들로 분화 가능하다.

내배엽은 처음에는 평평한 형태였다가 이후에 원주형으로 바뀌는 세포들로 이루어져 있다. 이것은 다양한 계통의 상피 내층(epithelial lining)을 형성한다.

== 역사 ==
내배엽은 1817년 독일의 생물학자이자 발생학자인 [[하인츠 크리스티안 판더]]에 의해 나머지 2개의 배엽과 함께 처음 발견되었다. 내배엽을 포함한 세 배엽은 [[닭]] 배아에서 발견된 3개의 원시 생식층 (three primordial germ layer)으로부터 관찰되었다.<ref>{{웹 인용|url=https://echo.mpiwg-berlin.mpg.de/ECHOdocuView?mode=imagepath&url=/mpiwg/online/permanent/library/TAQKCW5C/pageimg|제목=Pander, Christian.{{!}} Beiträge zur Entwickelungsgeschichte des Hühnchens im Eie [Contributions to the Developmental History of the Chicken in the Egg]. Würzburg: 1817.|언어=en|}}</ref> 이후 1873년에 영국의 동물학자이자 진화생물학자인 [[:en:Ray_Lankester|Ray Lankester]]에 의해 ‘내배엽’이라는 용어가 ‘외배엽’과 함께 영어로 도입되었다.<ref name=":0">{{웹 인용|url=https://embryo.asu.edu/pages/endoderm|제목=Endoderm {{!}} The Embryo Project Encyclopedia|언어=en|확인날짜=2022-04-24}}</ref>

== 발생 ==
배아 발생 시, [[낭배 형성]] 과정을 통해서 2~3개의 배엽층(germ layer)이 형성된다. 창자배 형성 동안 구체의 세포 덩어리는 내배엽으로 이루어진 내부층과 외배엽으로 이루어진 외부층으로 구성된 2개의 층을 가진 배아로 발달한다. 척추동물과 같이 더 복잡한 유기체에서는 이 두 가지 일차 배엽(primary germ layer)의 상호작용을 통해 중배엽을 형성한다. 내배엽은 다른 층의 존재 여부에 관계없이 항상 가장 안쪽 층에 위치하고 있으며, [[상피 조직|상피]]를 형성하여 원시 창자를 둘러싸고 있다. 원시 창자의 상피 내벽으로부터 소화관, 간, 췌장 및 폐와 같은 기관이 발달하게 된다.<ref name=":0" />

== 진화 ==
내배엽은 다음 네 단계를 거쳐 진화했다.<ref>{{서적 인용|url=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK554394/|제목=Embryology, Gastrulation|성=Muhr|이름=Jeremy|성2=Ackerman|이름2=Kristin M.|날짜=2022|출판사=StatPearls Publishing|위치=Treasure Island (FL)|pmid=32119281}}</ref>

# 전분화능 줄기 세포의 증식 및 유도
# 줄기 세포 유래 내배엽과 중배엽의 분리
# 전방 -후방의 패턴화(anterior-posterior patterning)
# 간과 췌장의 분기(갈림, bifurcation)

[[:en:Primitive_streak|원시선(primitive streak)]]의 앞쪽 부분 근처에 있는 세포는 [[:en:FOXA2|Forkhead box A2(Foxa2)]]를 발현하여, 간, 폐, 췌장 등과 같은 내장 기관의 발달의 첫 번째 단계인 최종 내배엽(definitive endoderm, DE)이 된다.<ref>{{저널 인용|제목=Definitive endoderm differentiation of human-induced pluripotent stem cells using signaling molecules and IDE1 in three-dimensional polymer scaffold|저널=Journal of Biomedical Materials Research. Part A|성=Hoveizi|이름=Elham|성2=Nabiuni|이름2=Mohammad|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/24277503/|날짜=2014-11|권=102|호=11|쪽=4027–4036|doi=10.1002/jbm.a.35039|issn=1552-4965|pmid=24277503|성3=Parivar|이름3=Kazem|성4=Ai|이름4=Jafar|성5=Massumi|이름5=Mohammad}}</ref> 최종 내배엽은 [[:en:HHEX|Hhex]], [[:en:SOX2|Sox2]] 및 Foxa2를 발현하는 [[:en:Foregut|앞 창자(전장, foregut)]] 세포와 다양한 [[호메오박스|호메오박스 유전자]] Cdx1, Cdx2 및 Cdx4를 발현하는 [[:en:Hindgut|뒤 창자(후장, hindgut)]]로 배아 접힘(embryonic folding) 동안 중배엽 유도(mesodermal induction)를 통해 앞 창자, 중간 창자 및 뒤 창자로 패턴이 형성된다. 패턴이 형성되는 것은 세포가 배아 내의 상대적인 공간적 위치에 따라 다른 정체성을 획득하는 발달 과정을 뜻한다.<ref>{{저널 인용|제목=Tissue patterning and cellular mechanics|저널=The Journal of Cell Biology|성=Heller|이름=Evan|성2=Fuchs|이름2=Elaine|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4621832/|날짜=2015-10-26|권=211|호=2|쪽=219–231|doi=10.1083/jcb.201506106|issn=0021-9525|pmc=4621832|pmid=26504164}}</ref> [[:en:TGF_beta_signaling_pathway|TGF-β 신호전달(transforming growth factor beta signaling)]]의 상향조절은 [[:en:Bone_morphogenetic_protein|BMP(Bone Morphogenetic Proteins)]] 및 FGF/MAPK 신호전달(fibroblast growth factor/mitogen-activated protein kinase signaling)을 통해 췌장 형성을 촉진하여 간을 지정(specify)한다<ref>{{저널 인용|제목=Efficient Endoderm Induction from Human Pluripotent Stem Cells by Logically Directing Signals Controlling Lineage Bifurcations|저널=Cell Stem Cell|성=Loh|이름=Kyle M.|성2=Ang|이름2=Lay Teng|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1934590913005560|날짜=2014-02-06|권=14|호=2|쪽=237–252|언어=en|doi=10.1016/j.stem.2013.12.007|issn=1934-5909|성3=Zhang|이름3=Jingyao|성4=Kumar|이름4=Vibhor|성5=Ang|이름5=Jasmin|성6=Auyeong|이름6=Jun Qiang|성7=Lee|이름7=Kian Leong|성8=Choo|이름8=Siew Hua|성9=Lim|이름9=Christina Y. Y.}}</ref>. [[:en:Lung_bud|호흡기관싹(respiratory bud)]]의 경우, 호흡기관싹 상피와 중배엽 사이의 복잡한 신호 전달이 성장을 촉진시키며, 여기에는 [[:en:Fibroblast_growth_factor|FGF(fibroblast growth factor)]]와 [[:en:Fibroblast_growth_factor_receptor|FGFR(fibroblast growth factor receptor)]]의 상호 작용이 포함되어있다.<ref>{{저널 인용|제목=FGF Gradient Controls Boundary Position Between Proliferating and Differentiating Cells and Regulates Lacrimal Gland Growth Dynamics|저널=Frontiers in Genetics|성=Thotakura|이름=Suharika|성2=Basova|이름2=Liana|url=https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/31191595/|날짜=2019|권=10|쪽=362|doi=10.3389/fgene.2019.00362|issn=1664-8021|pmc=6546953|pmid=31191595|성3=Makarenkova|이름3=Helen P.}}</ref>

== 내배엽 유래 조직 ==
아래의 표는 내배엽에 의해 생성되는 조직들을 보여준다. 내배엽은 신체 내에 존재하는 두 개의 관인 [[:en:Gastrointestinal_tract|소화관(digestive tract)]] 및 [[:en:Respiratory_tract|호흡관(respiratory tube)]]의 내벽으로 발달한다. 몸 전체에 걸쳐 뻗어있는 첫 번째 관은 소화관으로, 이 관의 싹(buds)은 간, 담낭 및 췌장을 형성한다. 두 번째 관인 호흡관은 소화관의 증식물(파생물, outgrowth)에서 형성되며, 두 개의 폐로 분기된다.<ref>{{웹 인용|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK10107/|제목=Developmental Biology.{{!}}6th edition.|언어=en|}}</ref>
{| class="wikitable"
|+
!층
!종류
!계통
|-
|일반
|위장관
|입과 인두(pharyx)의 일부분 및 직장(rectum)의 말단 부분(외배엽의 퇴화에 의해 늘어서 있음)을 제외한 [[:en:Gastrointestinal_tract|소화관(alimentary canal)]] 전체, 간과 췌장 및 소화관으로 열리는 모든 땀샘의 내벽 세포
|-
|일반
|기도
|폐의 기관(trachea), 기관지(bronchi) 및 폐포(alveoli)
|-
|일반
|내분비샘 및 기관
|갑상샘(thyroid gland) 소포의 내벽 및 흉선(thymus)의 상피 요소(흉선 상피 세포 thymic epithelial cells)
|-
|
|청각계
|[[귀관|귀인두관(auditory tube)]] 및 고막(tympanic cavity) 상피
|-
|
|비뇨기계
|방광(urinary bladder) 및 요도(urethra) 일부
|}
간과 췌장의 세포는 공통 전구체에서 유래하는 것으로 알려져 있다.<ref>{{웹 인용|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0959437X00002343?via%3Dihub/|제목=Zaret KS{{!}}"Hepatocyte differentiation: from the endoderm and beyond". Curr. Opin. Genet. Dev. 11 (5): 568–74.(October 2001).|언어=en|}}</ref>
 

=== 1. [[인두 (해부학)|인두(pharynx)]] ===
 
소화관과 호흡관은 배아의 앞부분에서 공동의 실(chamber)을 공유하며, 이 영역을 ‘인두’라고 한다. 인두는 3개 부분으로 나뉘는데, 각각 코인두(비강인두, nasopharynx), 입인두(구인두, 구강인두부, oropharynx), 후두인두(후인두, laryngopharynx) 또는 하인두(hypopharynx)라고 부른다. 소화관과 호흡관의 전방 내배엽(anterior endodermal portion)은 인두에서부터 시작되며, 인두의 상피 주머니 부분은 편도선, 갑상선, 흉선 및 부갑상선을 생성한다.

내배엽이 배아의 중심을 향해 안쪽으로 끼어들어감에 따라 [[:en:Foregut|앞 창자(전장, foregut)]]와 [[:en:Hindgut|뒤 창자(후장, hindgut)]]가 형성되는데, 처음에는 구강 말단이 구강 판(oral plate) 또는 [[:en:Stomodeum|입오목(원시입, stomodeum)]]이라고 하는 외배엽 영역에 가로막힌다. 이 영역은 배아에서 앞창자 내배엽과 입오목 외배엽이 융합되는 경계 영역으로, 인간 배아의 기준으로 약 22일 째에 파열되어 소화관의 구강 개구부(oral opening)가 생성된다. 개구부는 외배엽 세포로 둘러싸여 있고, 이 배열은 입오목 외배엽이 배아의 복부쪽을 향해 휘어진 뇌 외배엽과 접촉하게 한다. 이 두 개의 외배엽은 상호작용하며, 구강 부위의 윗부분은 [[라트케주머니]]를 형성하여 [[샘뇌하수체]]로 발달한다. 포유류의 배아는 4쌍의 인두낭(pharyngeal pouch)을 생성<ref>{{서적 인용|url=http://www.ncbi.nlm.nih.gov/books/NBK557724/|제목=Embryology, Pharyngeal Pouch|성=Miles|이름=Brielle|성2=Srinivasan|이름2=Vijay N.|날짜=2022|출판사=StatPearls Publishing|위치=Treasure Island (FL)|pmid=32491656}}</ref>하며, 각 인두낭의 사이에는 [[인두굽이]]<ref>{{저널 인용|제목=Development of the pharyngeal arches|저널=American Journal of Medical Genetics|성=Graham|이름=Anthony|url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/ajmg.a.10980|날짜=2003-06-15|권=119A|호=3|쪽=251–256|언어=en|doi=10.1002/ajmg.a.10980|issn=0148-7299}}</ref>가 존재한다.
==== 1-1. [https://www.verywellhealth.com/what-is-the-eustachian-tube-1192115 청와(auditory cavity)] ====
첫 번째 한 쌍의 인두낭에서 유래된다. 청와는 중이 및 [[귀관]]과 관련되어 있다.

==== 1-2. [[편도]] ====
두 번째 인두낭에서 편도선의 벽 부분(walls of the tonsils)이 유래된다.

==== 1-3. [[가슴샘]] 및 [[부갑상샘]] ====
세 번째 인두낭에서 유래된다. 흉선은 배아 발달 후반기에서 T 림프구의 분화를 유도한다. 부갑상선은 세 번째 인두낭에서 한 쌍이 나오고, 나머지 한 쌍은 네 번째 인두낭에서 유래된다.

==== 1-4. [[갑상샘]] ====
인두에서 뻗어나온 내배엽과 간엽 주머니가 목 아래로 이동하며 형성된다.

==== 1-5. 소화관(digestive tube) ====
인두의 후방 부분에서 소화관이 수축하며 식도를 형성하고, 위, 소장, 대장이 차례대로 이어진다. 내배엽 세포로는 소화관 및 분비선 내막만을 생성할 수 있고, 중배엽 기원의 [[중간엽]] 세포가 [[꿈틀운동]]을 위한 연동근육을 만들기 위해 소화관을 둘러싼다.

===== 1-5-1. [[위 (해부학)|위]] =====
위는 인두 부근의 팽창 부위(dilated region)로 발달한다.

===== 1-5-2. [[창자]] =====
위에 이어 발달되며, [[난황낭]]와의 연결이 끊어진다. 장의 꼬리 끝의 함몰은 내배엽과 외배엽이 만나는 부분에서 형성된다. [[:en:Cloacal_membrane|배설강막(cloacal membrane)]]이 이 두 조직을 분리하는데, 나중에 파열되면서 항문이 되는 구멍이 생긴다.

==== 1-8. 호흡관(respiratory tube) ====
표유류의 발달에서 호흡 상피는 목 부근에서 곧게 자라 기관을 형성하고, 흉부 쪽으로 들어가면 가지가 갈라지며 두 개의 기관지를 형성하고 폐를 만든다. 즉 네 번째 인두낭 쌍 사이에 위치한 인두 저부 중앙에서 [[:en:Laryngotracheal_groove|후두기관구(후두기관고랑, laryngotracheal groove)]]가 복측으로 뻗어있는데, 이것이 두 갈래의 가지로 분기되어 한 쌍의 기관지와 폐를 형성한다. 후두기관의 내배엽은 폐의 기관, 두 개의 기관지 그리고 폐포의 내막이 된다. 폐는 소화와 관련이 없으나 소화관의 파생물로 발달되며, 호흡관의 분화는 중간엽의 위치 특이성에 의해 결정된다.

===== 1-8-1. [[:en:Lung_bud|호흡기게실(respiratory diverticulum)]] =====
 
[https://www.britannica.com/science/human-respiratory-system/The-pharynx 인두 저부(인두 바닥, pharyngeal floor)]에서 발생하여 네 번째 인두낭 사이에서 폐를 형성한다.

=== 2. 부속기관(accessory organs) ===
내배엽은 위(stomach)의 꼬리쪽으로 발달되는 부속기관 3개의 내막을 형성한다. 부속기관은 치아, 혀 및 샘 기관(침샘, 간, 담낭 및 췌장)을 일컫는 말이며, 내배엽은 이 중 간, 담낭 그리고 췌장을 형성한다.

==== 2-1. [[간|간(liver)]] ====
[[:en:Hepatic_diverticulum|간싹(간게실, hepatic diverticulum)]]은 앞창자에서 주변의 간엽으로 뻗어나가는 내배엽의 관이다. 간엽은 이 내배엽의 관이 증식 및 분기하여 간의 [https://www.osmosis.org/answers/glandular-epithelium 샘상피(선상피, glandular epithelium)] {{웨이백|url=https://www.osmosis.org/answers/glandular-epithelium |date=20220524183318 }}를 형성하도록 유도한다.

==== 2-2. [[담낭|담낭(gallbladder)]] ====
간싹의 일부분 중 소화관에 가장 가까운 부분은 계속해서 간의 배수관 기능을 하며, 이 관의 가지 부분이 담낭을 생성한다.

==== 2-3. [[췌장|췌장(pancreas)]] ====
 
췌장은 위의 밑부분에 위치하여 발달한다. 십이지장(duodenum) 등쪽부분의 췌장 싹(dorsal pancreatic bud)과 복측의 췌장 싹(ventral pancreatic bud)의 융합으로 췌장이 형성되는데, 이 두 개의 싹은 위(stomach)쪽으로 이어지는 내배엽에서 생겨난다. 이후 발달기간 동안 성장하면서 등쪽 및 복측 췌장 싹이 췌장으로 발달하며, [https://www.ebi.ac.uk/ols/ontologies/XAO/terms?obo_id=XAO:0003266 간원기(liver primordium)] 아래쪽에 위치하던 등쪽 췌장이 뒤쪽으로 이동하면서 복측 췌장과 만나 융합된다. 이후 등쪽 췌관이 사라지며 [[:en:Pancreatic_duct|주요 췌관(main pancreatic duct)]]이 된다. 복측 췌관은 장으로의 소화효소 운반을 위해 남아있다.

== 연구 ==

=== 줄기세포로부터의 내배엽 분화 ===

==== 1. 줄기세포 유래 내배엽 분화의 필요성 ====
대부분의 내배엽 세포는 시험관 내 배양이 어려우며, 특히 건강한 기증자로부터 1차 조직(primary tissues)의 조달이 어려우며 윤리적으로 의심스러운 경향이 있다. 이로 인하여 많은 기본 연구나 질병 모델링 또는 재생 의학 등에 대한 활용은 높은 수준을 가진 내배엽 세포가 부족하기 때문에 제한적이다.<ref name=":1" /> 그렇기 때문에 줄기세포를 이용한 내배엽 세포의 분화에 대한 연구 및 개발, 활용이 필요하며, 지난 몇십 년 동안의 전분화능 줄기세포 연구 분야의 주요 목표 중 하나였다.<ref>{{저널 인용|제목=Embryonic Stem Cell Lines Derived from Human Blastocysts|저널=Science|성=Thomson|이름=James A.|성2=Itskovitz-Eldor|이름2=Joseph|url=https://www.science.org/doi/10.1126/science.282.5391.1145|날짜=1998-11-06|권=282|호=5391|쪽=1145–1147|언어=en|doi=10.1126/science.282.5391.1145|issn=0036-8075|성3=Shapiro|이름3=Sander S.|성4=Waknitz|이름4=Michelle A.|성5=Swiergiel|이름5=Jennifer J.|성6=Marshall|이름6=Vivienne S.|성7=Jones|이름7=Jeffrey M.}}</ref> 최근 많은 과학자 그룹들이 인간 전분화능 줄기세포 유래 내배엽 세포 분화에 대한 다양한 분화 방법을 개발해냈고, 현재에도 더 나은 분화 방법을 개발하기 위해 연구하고 있다.
[[파일:Human Pluripotent Stem Cell-Derived Endoderm for Modeling Development and Clinical Applications, Figure 01..png|섬네일|[https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S193459091830122X]인간 전분화능 줄기세포에서 생성된 내배엽 유도체 및 그에 필요한 신호 전달 경로(signaling pathway)]]

==== 2. 내배엽 분화에 관여하는 신호 전달 경로(signaling pathway) ====
줄기세포 유래 내배엽 유래 기관의 세포들로 분화하기 위해, 내배엽 진화 단계의 가장 첫 번째 단계인 최종 내배엽으로 먼저 분화를 유도해야 한다.<ref>{{서적 인용|url=https://doi.org/10.1007/7651_2015_220|제목=Generation and Purification of Definitive Endoderm Cells Generated from Pluripotent Stem Cells|성=Diekmann|이름=Ulf|성2=Naujok|이름2=Ortwin|날짜=2016|편집자-성=Turksen|편집자-이름=Kursad|출판사=Springer|위치=New York, NY|쪽=157–172|언어=en|doi=10.1007/7651_2015_220|isbn=978-1-4939-2954-2}}</ref> 이후 각 기관의 분화는 각각에 맞는 신호전달경로의 인자들을 사용하여야 한다. 인간 전분화능 줄기세포에 표준 [[윈트 신호전달|Wnt 신호 전달 경로]]를 활성화하는 [[:en:CHIR99021|CHIR-99021]]로 명명된 [[:en:GSK-3|GSK3(Glycogen synthase kinase 3)]]의 소분자 억제제(small-molecule inhibitor) 및 [[:en:Nodal_signaling_pathway|Nodal]]/[[:en:TGF_beta_signaling_pathway|TGF-β]] 경로를 활성화하는 [[:en:Activin_and_inhibin|activin A]]를 조합하여 처리하면 효율적으로 최종 내배엽으로 분화된다.<ref>{{저널 인용|제목=A Reliable and Efficient Protocol for Human Pluripotent Stem Cell Differentiation into the Definitive Endoderm Based on Dispersed Single Cells|저널=Stem Cells and Development|성=Diekmann|이름=Ulf|성2=Lenzen|이름2=Sigurd|url=https://www.liebertpub.com/doi/10.1089/scd.2014.0143|날짜=2015-01-15|권=24|호=2|쪽=190–204|doi=10.1089/scd.2014.0143|issn=1547-3287|성3=Naujok|이름3=Ortwin}}</ref>

==== 3. 내배엽 유래 세포 분화에 사용된 factor 및 표현 마커(expressed markers)<ref name=":1">{{저널 인용|제목=Human Pluripotent Stem Cell-Derived Endoderm for Modeling Development and Clinical Applications|저널=Cell Stem Cell|성=Yiangou|이름=Loukia|성2=Ross|이름2=Alexander D. B.|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S193459091830122X|날짜=2018-04-05|권=22|호=4|쪽=485–499|언어=en|doi=10.1016/j.stem.2018.03.016|issn=1934-5909|성3=Goh|이름3=Kim Jee|성4=Vallier|이름4=Ludovic}}</ref> ====
{| class="wikitable"
|+
!
!사용된 인자 (factors)
!marker
!분화 세포 종류
|-
|1
|[[:en:Fetal_bovine_serum|FBS(Fetal bovine serum)]], Activin A
|[[:en:SOX17|SOX17(SRY-box 17)]], FOXA2, [[:en:GATA4|GATA4(Transcription factor GATA-4)]], [[:en:CXCR4|CXCR4(C-X-C chemokine receptor type 4)]]
|간 세포(hepatocytes)<ref>{{저널 인용|제목=Efficient Differentiation of Functional Hepatocytes from Human Embryonic Stem Cells|저널=Stem Cells|성=Agarwal|이름=Sadhana|성2=Holton|이름2=Katherine L.|url=https://doi.org/10.1634/stemcells.2007-1102|날짜=2008-05-01|권=26|호=5|쪽=1117–1127|doi=10.1634/stemcells.2007-1102|issn=1066-5099|성3=Lanza|이름3=Robert}}</ref> 및 췌장 세포(pancreatic cells)<ref>{{저널 인용|제목=Production of pancreatic hormone–expressing endocrine cells from human embryonic stem cells|저널=Nature Biotechnology|성=D'Amour|이름=Kevin A.|성2=Bang|이름2=Anne G.|url=https://www.nature.com/articles/nbt1259|날짜=2006-11|권=24|호=11|쪽=1392–1401|언어=en|doi=10.1038/nbt1259|issn=1546-1696|성3=Eliazer|이름3=Susan|성4=Kelly|이름4=Olivia G.|성5=Agulnick|이름5=Alan D.|성6=Smart|이름6=Nora G.|성7=Moorman|이름7=Mark A.|성8=Kroon|이름8=Evert|성9=Carpenter|이름9=Melissa K.}}</ref>
|-
|2
|[[:en:Fetal_bovine_serum|FCS(Fetal calf serum, FBS와 같음.)]], Activin A, [[:en:Basic_fibroblast_growth_factor|FGF2(bFGF, Basic fibroblast growth factor)]] 또는 [[:en:WNT3A|WNT3A(Protein Wnt-3a)]]
|SOX17, [[:en:Hepatocyte_nuclear_factors|HNF3β(Hepatocyte nuclear factors-3β)]], CXCR4, [[:en:Hepatocyte_nuclear_factor_4|HNF4α(Hepatocyte Nuclear Factor -4α)]], [[:en:Alpha-1_antitrypsin|α1-antitrypsin]], [[:en:Alpha-fetoprotein|αFP(alpha Fetoprotein)]]
|간 세포(hepatocytes)<ref>{{저널 인용|제목=Hepatocyte-like cells derived from human embryonic stem cells specifically via definitive endoderm and a progenitor stage|저널=Journal of Biotechnology|성=Brolén|이름=Gabriella|성2=Sivertsson|이름2=Louise|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0168165609005288|날짜=2010-02-01|권=145|호=3|쪽=284–294|언어=en|doi=10.1016/j.jbiotec.2009.11.007|issn=0168-1656|성3=Björquist|이름3=Petter|성4=Eriksson|이름4=Gustav|성5=Ek|이름5=Monica|성6=Semb|이름6=Henrik|성7=Johansson|이름7=Inger|성8=Andersson|이름8=Tommy B.|성9=Ingelman-Sundberg|이름9=Magnus}}</ref>
|-
|3
|SR(Serum Replacement), Activin A
|SOX17, FOXA2
|간 세포(hepatocytes)<ref>{{저널 인용|제목=Development of definitive endoderm from embryonic stem cells in culture|저널=Development|성=Kubo|이름=Atsushi|성2=Shinozaki|이름2=Katsunori|url=https://doi.org/10.1242/dev.01044|날짜=2004-04-01|권=131|호=7|쪽=1651–1662|doi=10.1242/dev.01044|issn=0950-1991|성3=Shannon|이름3=John M.|성4=Kouskoff|이름4=Valerie|성5=Kennedy|이름5=Marion|성6=Woo|이름6=Savio|성7=Fehling|이름7=Hans Joerg|성8=Keller|이름8=Gordon}}</ref>
|-
|4
|Activin A, [[:en:LY294002|LY294002]]
|SOX17, FOXA2, [[:en:Homeobox_protein_goosecoid|GSC(Homeobox protein goosecoid)]], GATA4, [[:en:GATA6|GATA6(Transcription factor GATA-6)]]
|특정 세포가 아니라, 생체 내 이식 후 간, 폐, 장 관련 marker 발현을 확인함<ref>{{저널 인용|제목=Activin A Efficiently Specifies Definitive Endoderm from Human Embryonic Stem Cells Only When Phosphatidylinositol 3-Kinase Signaling Is Suppressed|저널=Stem Cells|성=McLean|이름=Amanda B.|성2=D'Amour|이름2=Kevin A.|url=https://doi.org/10.1634/stemcells.2006-0219|날짜=2007-01-01|권=25|호=1|쪽=29–38|doi=10.1634/stemcells.2006-0219|issn=1066-5099|성3=Jones|이름3=Karen L.|성4=Krishnamoorthy|이름4=Malini|성5=Kulik|이름5=Michael J.|성6=Reynolds|이름6=David M.|성7=Sheppard|이름7=Alan M.|성8=Liu|이름8=Huiqing|성9=Xu|이름9=Ying}}</ref>
|-
|5
|Activin A, [[:en:Bone_morphogenetic_protein_4|BMP4(Bone morphogenetic protein 4)]]
|SOX17, FOXA2, CXCR4
|췌장 전구세포(pancreatic progenitors)<ref>{{저널 인용|제목=Activin and BMP4 Synergistically Promote Formation of Definitive Endoderm in Human Embryonic Stem Cells|저널=Stem Cells|성=Teo|이름=Adrian K. K.|성2=Ali|이름2=Yusuf|url=https://doi.org/10.1002/stem.1022|날짜=2012-04-01|권=30|호=4|쪽=631–642|doi=10.1002/stem.1022|issn=1066-5099|성3=Wong|이름3=Kee Yew|성4=Chipperfield|이름4=Hiram|성5=Sadasivam|이름5=Akila|성6=Poobalan|이름6=Yogavalli|성7=Tan|이름7=Ee Kim|성8=Wang|이름8=Siew Tein|성9=Abraham|이름9=Suman}}</ref>
|-
|6
|Activin A, LY294002, FGF2, BMP4
|SOX17, FOXA2, GSC, GATA4, [[:en:CDH2|N-Cad(N-cadherin)]]
|간 세포(hepatocytes)<ref>{{저널 인용|제목=Generation of functional hepatocytes from human embryonic stem cells under chemically defined conditions that recapitulate liver development|저널=Hepatology|성=Touboul|이름=Thomas|성2=Hannan|이름2=Nicholas R. F.|url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/hep.23506|날짜=2010-05|권=51|호=5|쪽=1754–1765|언어=en|doi=10.1002/hep.23506|성3=Corbineau|이름3=Sébastien|성4=Martinez|이름4=Amélie|성5=Martinet|이름5=Clémence|성6=Branchereau|이름6=Sophie|성7=Mainot|이름7=Sylvie|성8=Strick-Marchand|이름8=Hélène|성9=Pedersen|이름9=Roger}}</ref>
|-
|7
|Activin A, FGF2, BMP4, [[:en:Vascular_endothelial_growth_factor|VEGF(Vascular endothelial growth factor)]]
|SOX17, FOXA2
|췌장 세포(pancreatic cells)<ref>{{저널 인용|제목=Stage-specific signaling through TGFβ family members and WNT regulates patterning and pancreatic specification of human pluripotent stem cells|저널=Development|성=Nostro|이름=M. Cristina|성2=Sarangi|이름2=Farida|url=https://doi.org/10.1242/dev.055236|날짜=2011-03-01|권=138|호=5|쪽=861–871|doi=10.1242/dev.055236|issn=0950-1991|성3=Ogawa|이름3=Shinichiro|성4=Holtzinger|이름4=Audrey|성5=Corneo|이름5=Barbara|성6=Li|이름6=Xueling|성7=Micallef|이름7=Suzanne J.|성8=Park|이름8=In-Hyun|성9=Basford|이름9=Christina}}</ref>
|-
|8
|Activin, WNT3A
|SOX17, FOXA2, CXCR4
|간 세포(hepatocytes)<ref>{{저널 인용|제목=Three-dimensional culture and cAMP signaling promote the maturation of human pluripotent stem cell-derived hepatocytes|저널=Development|성=Ogawa|이름=Shinichiro|성2=Surapisitchat|이름2=James|url=https://doi.org/10.1242/dev.090266|날짜=2013-08-01|권=140|호=15|쪽=3285–3296|doi=10.1242/dev.090266|issn=0950-1991|성3=Virtanen|이름3=Carl|성4=Ogawa|이름4=Mina|성5=Niapour|이름5=Maryam|성6=Sugamori|이름6=Kim S.|성7=Wang|이름7=Shuang|성8=Tamblyn|이름8=Laura|성9=Guillemette|이름9=Chantal}}</ref>
|-
|9
|Activin A, FGF4, WNT3A
|[[:en:Villin-1|VILLIN]], [[:en:CDX2|CDX2(Homeobox protein CDX-2)]], [[:en:LGR5|LGR5(Leucine-rich repeat-containing G-protein coupled receptor 5)]]
|장 유사 세포(Enterocyte-Like Cells)<ref>{{저널 인용|제목=Generation of Human-Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Functional Enterocyte-Like Cells for Pharmacokinetic Studies|저널=Stem Cell Reports|성=Yoshida|이름=Shinpei|성2=Honjo|이름2=Takayuki|url=https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC7878837/|날짜=2021-01-28|권=16|호=2|쪽=295–308|doi=10.1016/j.stemcr.2020.12.017|issn=2213-6711|pmc=7878837|pmid=33513361|성3=Iino|이름3=Keita|성4=Ishibe|이름4=Ryunosuke|성5=Leo|이름5=Sylvia|성6=Shimada|이름6=Tomoka|성7=Watanabe|이름7=Teruhiko|성8=Ishikawa|이름8=Masaya|성9=Maeda|이름9=Kazuya}}</ref> 및 중간-뒤 창자(mid-hindgut) 세포<ref>{{저널 인용|제목=Generating human intestinal tissue from pluripotent stem cells in vitro|저널=Nature Protocols|성=McCracken|이름=Kyle W.|성2=Howell|이름2=Jonathan C.|url=https://www.nature.com/articles/nprot.2011.410|날짜=2011-12|권=6|호=12|쪽=1920–1928|언어=en|doi=10.1038/nprot.2011.410|issn=1750-2799|성3=Wells|이름3=James M.|성4=Spence|이름4=Jason R.}}</ref>
|-
|10
|[https://en.wikipedia.org/w/index.php?title=Endothelial_growth_factor&redirect=no EGF], [[:en:Hepatocyte_growth_factor|HGF(Hepatocyte growth factor)]], [[:en:FGF10|FGF10(Fibroblast growth factor 10)]]
|[[:en:Keratin_18|CK18(Cytokeratin 18)]], [[:en:Keratin_19|CK19(Cytokeratin 19)]], [[:en:SOX9|SOX9(Transcription factor SOX-9)]], [[:en:HNF1B|HNF1B(HNF1 homeobox B)]],  [[:en:Gamma-glutamyltransferase_1|GGT1(γ-glutamyl transferase)]], [[:en:Notch_2|NOTCH2(Neurogenic locus notch homolog protein 2)]], [[:en:Cystic_fibrosis_transmembrane_conductance_regulator|CFTR(Cystic fibrosis transmembrane conductance regulator)]]
|담관 세포(Cholangiocytes)<ref>{{저널 인용|제목=Generation of functional cholangiocyte‐like cells from human pluripotent stem cells and HepaRG cells|저널=Hepatology|성=Dianat|이름=Noushin|성2=Dubois‐Pot‐Schneider|이름2=Hélène|url=https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1002/hep.27165|날짜=2014-08|권=60|호=2|쪽=700–714|언어=en|doi=10.1002/hep.27165|issn=0270-9139|pmc=PMC4315871|pmid=24715669|성3=Steichen|이름3=Clara|성4=Desterke|이름4=Christophe|성5=Leclerc|이름5=Philippe|성6=Raveux|이름6=Aurélien|성7=Combettes|이름7=Laurent|성8=Weber|이름8=Anne|성9=Corlu|이름9=Anne}}</ref><ref>{{저널 인용|제목=Cholangiocytes derived from human induced pluripotent stem cells for disease modeling and drug validation|저널=Nature Biotechnology|성=Sampaziotis|이름=Fotios|성2=Cardoso de Brito|이름2=Miguel|url=https://www.nature.com/articles/nbt.3275|날짜=2015-08|권=33|호=8|쪽=845–852|언어=en|doi=10.1038/nbt.3275|issn=1546-1696|성3=Madrigal|이름3=Pedro|성4=Bertero|이름4=Alessandro|성5=Saeb-Parsy|이름5=Kourosh|성6=Soares|이름6=Filipa A. C.|성7=Schrumpf|이름7=Elisabeth|성8=Melum|이름8=Espen|성9=Karlsen|이름9=Tom H.}}</ref><ref>{{저널 인용|제목=Directed differentiation of cholangiocytes from human pluripotent stem cells|저널=Nature Biotechnology|성=Ogawa|이름=Mina|성2=Ogawa|이름2=Shinichiro|url=https://www.nature.com/articles/nbt.3294|날짜=2015-08|권=33|호=8|쪽=853–861|언어=en|doi=10.1038/nbt.3294|issn=1546-1696|성3=Bear|이름3=Christine E.|성4=Ahmadi|이름4=Saumel|성5=Chin|이름5=Stephanie|성6=Li|이름6=Bin|성7=Grompe|이름7=Markus|성8=Keller|이름8=Gordon|성9=Kamath|이름9=Binita M.}}</ref>
|}

==== 4. 분화된 내배엽 유래 세포 종류<ref name=":1" /> ====
{| class="wikitable"
|+
!세포 유형
!상세 세포 유형
!marker
!기능
|-
| rowspan="2" |'''간 세포(hepatocytes)'''
|태아 간 세포(fetal hepatocytes)
|[[:en:Hepatocyte_nuclear_factors#HNF6|HNF4α(Hepatocyte nuclear factors-4α)]], [[:en:Hepatocyte_nuclear_factors#HNF6|HNF6(Hepatocyte nuclear factors-6)]], [[:en:CEBPA|CEBPα(CCAAT/enhancer-binding protein alpha)]], [[:en:PROX1|PROX1(Prospero homeobox protein 1)]], [[:en:Asialoglycoprotein_receptor_1|ASGPR1(Asialoglycoprotein Receptor 1)]], αFP(AFP, alpha Fetoprotein)
| rowspan="2" |⋅ 알부민 분비
⋅ 글리코겐 저장

⋅ 요소 대사

⋅ LDL 섭취

⋅ cytochrome P450 활성
|-
|성인 간 세포(adult hepatocytes)
|HNF4α, [[:en:Albumin|ALB(Albumin)]], [[:en:Alpha-1_antitrypsin|AAT(alpha-1 antitrypsin)]], [[:en:CYP3A4|CYP3A4(Cytochrome P450 3A4)]], [[:en:Keratin_8|CK8(cytokeratin-8)]], CK18(Cytokeratin-18)
|-
| rowspan="2" |'''담관 세포(Cholangiocytes)'''
|담관 세포 전구체(cholangiocyte progenitors)
|SOX9(Transcription factor SOX-9), HNF1b(HNF1 homeobox B), CK19(cytokeratin 19)
| rowspan="2" |⋅ [[:en:P-glycoprotein|MDR1 receptor(Multidrug Resisteance protein 1 receptor)]]에 의한 [[:en:Rhodamine_123|rhodamine 123]] 수송
⋅ CFTR 활성

⋅ GGT 분비

⋅ [[:en:Alkaline_phosphatase|ALP(Alkaline phosphatase)]] 활성

⋅ 담즙산 수송

⋅ 호르몬 반응
|-
|성인 담관 세포(adult cholangiocytes)
|[[:en:Keratin_7|CK7('''cytokeratin-7)''']], CFTR(Cystic fibrosis transmembrane conductance regulator), [[:en:Hox_gene#Sex_combs_reduced|SCR(Sex combs reduced)]], [[:en:Somatostatin_receptor_2|SSTR2(Somatostatin receptor type 2)]], [[:en:Aquaporin-1|AQP1(Aquaporin 1)]], [[:en:Anion_exchange_protein_2|AE2(Anion exchange protein 2)]]
|-
| rowspan="2" |'''췌장 β 세포(Pancreatic β cells)'''
|췌장 전구체(pancreatic progenitors)
|[[:en:PDX1|PDX1(pancreatic and duodenal homeobox 1)]], [[:en:NKX6-1|NKX6.1(Homeobox protein Nkx-6.1)]], SOX9, FOXA2, HNF1b, HNF4α
| rowspan="2" |⋅ 포도당 자극 시 인슐린 분비
|-
|β 세포(βcells)
|PDX1, NKX6.1, [[:en:Neurogenins#Types|NGN3(Neurogenins)]], [[:en:Insulin|INS(Insulin)]], [[:en:Glucagon|GCG(Glucagon)]], and SST
|-
| rowspan="4" |'''폐 세포(Lung cells)'''
|근위(몸쪽)/기도 전구체(proximal/airway progenitors)
|[[:en:NK2_homeobox_1|NKX2.1(NK2 homeobox 1)]], FOXA2, SOX2, [[:en:TP63|P63(Tumor protein p63)]]
| rowspan="4" |⋅ CFTR의 첨단(꼭대기쪽, apical) 위치 및 기능
⋅ [[:en:Surfactant_protein_B|계면활성제 단백질 B(surfactant protein B, SP-B)]] 흡수 및 방출

⋅ [[:en:Surfactant_protein_C|계면활성제 단백질 C(surfactant protein C, SP-C)]] 분비

⋅ 섬모형성 및 운동성 섬모 존재

⋅ [[:en:Lamellar_bodies|층상체(lamellar bodies)]] 존재

|-
|근위(몸쪽)/기도 세포(proximal airway cells)
|[[:en:Uteroglobin|SCGB1A1(secretoglobin family 1A member 1)]], [[:en:SCGB3A2|SCGB3A2(Secretoglobin family 3A member 2)]], [[:en:FOXJ1|FOXJ1(Forkhead box protein J1)]], P63, [[:en:Keratin_5|KRT5(Keratin 5)]], [[:en:Mucin_5AC|MUC5AC(Mucin 5AC)]]
|-
|원위(말단)/폐포 전구체(distal/alveolar progenitors)
|NKX2.1, FOXA2, SOX9, [[:en:FOXP2|FOXP2(Forkhead box protein P2)]], [[:en:Ets_variant_5|ETV5(Ets variant 5)]], [[:en:Surfactant_protein_C|SFTPC(Surfactant protein C)]]
|-
|원위(말단)/폐포 세포(distal/alveolar cells)
|SFTPC, [[:en:PDPN|PDPN(Podoplanin)]], [[:en:Aquaporin-5|AQP5(Aquaporin-5)]], [[:en:HOPX|HOPX(Homeodomain-only protein)]]
|-
| rowspan="2" |'''갑상선 세포(Thyroid cells)'''
|갑상선 전구체(thyroid progenitors)
|NKX2.1, [[:en:PAX8|PAX8(Paired box gene 8)]]
| rowspan="2" |⋅ 마우스 이식 후 [[:en:Thyroid_hormones|T3 및 T4 호르몬]] 생성
|-
|갑상선 상피(thyroid epithelium)
|[[:en:Thyroglobulin|Tg(thyroglobulin)]], [[:en:Thyroid_peroxidase|TPO(Thyroid peroxidase)]], [[:en:Thyrotropin_receptor|Tsh-r(Thyroid stimulating hormone receptor)]], [[:en:Sodium/iodide_cotransporter|Nis(sodium/iodide symporter)]]
|-
| rowspan="4" |'''장 세포(Gut cells)'''
|장 줄기 세포(intestinal stem cells)
|LGR, [[:en:ASCL2|ASCL2(Achaete-scute complex homolog 2)]]
| rowspan="2" |⋅ 첨단(꼭대기쪽, apical) 미세융모의 존재
⋅ 장세포 기능적 펩타이드 수송

⋅ [[:en:Goblet_cell|잔 세포(goblet cells)]]에 의한 점액 분비
|-
|분화된 장 세포(differentiated intestinal cell types)
|VIL(villin), [[:en:Mucin_2|MUC2(Mucin 2)]], [[:en:Lysozyme|LYZ(Lysozyme)]], [[:en:Chromogranin_A|CHGA(Chromogranin A)]]
|-
|위 전구체(stomach progenitors)
|SOX2, PDX1, LGR5, SOX9, GATA4
| rowspan="2" |⋅ ''Helicobacter pylori''(''H.'' Pylori) 감염에 대한 병태생리학적 반응
|-
|분화된 위 세포(differentiated stomach cell types)
|MUC5AC, [[:en:Mucin_6|MUC6(Mucin 6)]], [[:en:Trefoil_factor_1|TFF1/3(Trefoil factor 1)]], [[:en:GKN1|GKN1(Gastrokine-1)]], [[:en:Trefoil_factor_2|TFF2(Trefoil factor 2)]]
|}

==== 5. 줄기세포 유래 내배엽 세포의 활용 ====
인간 전분화능 줄기세포 유래 내배엽 세포는 인간의 발달, 그중 특히 기관 형성 초기의 모델링과 연구에 활용될 수 있다. 또한 [[:en:Genetic_disorder|유전성 장애(genetic disorders)]] 및 감염성 질환 모델링, 질병 및 약물 스크리닝 연구 및 세포 치료 등에 사용 가능하다.

===== 5-1. 내배엽 발달 연구 =====
줄기세포를 이용한 내배엽 세포의 분화 연구는 다양한 내배엽 유래 기관의 발달 연구에 사용되고 있다. 몇 가지 예로, 췌장<ref>{{저널 인용|제목=Genome Editing of Lineage Determinants in Human Pluripotent Stem Cells Reveals Mechanisms of Pancreatic Development and Diabetes|저널=Cell Stem Cell|성=Zhu|이름=Zengrong|성2=Li|이름2=Qing V.|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1934590916300029|날짜=2016-06-02|권=18|호=6|쪽=755–768|언어=en|doi=10.1016/j.stem.2016.03.015|issn=1934-5909|성3=Lee|이름3=Kihyun|성4=Rosen|이름4=Bess P.|성5=González|이름5=Federico|성6=Soh|이름6=Chew-Li|성7=Huangfu|이름7=Danwei}}</ref><ref>{{저널 인용|제목=PDX1 Binds and Represses Hepatic Genes to Ensure Robust Pancreatic Commitment in Differentiating Human Embryonic Stem Cells|저널=Stem Cell Reports|성=Teo|이름=Adrian Kee Keong|성2=Tsuneyoshi|이름2=Norihiro|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2213671115000715|날짜=2015-04-14|권=4|호=4|쪽=578–590|언어=en|doi=10.1016/j.stemcr.2015.02.015|issn=2213-6711|성3=Hoon|이름3=Shawn|성4=Tan|이름4=Ee Kim|성5=Stanton|이름5=Lawrence W.|성6=Wright|이름6=Christopher V. E.|성7=Dunn|이름7=N. Ray}}</ref><ref>{{저널 인용|제목=TEAD and YAP regulate the enhancer network of human embryonic pancreatic progenitors|저널=Nature Cell Biology|성=Cebola|이름=Inês|성2=Rodríguez-Seguí|이름2=Santiago A.|url=https://www.nature.com/articles/ncb3160|날짜=2015-05|권=17|호=5|쪽=615–626|언어=en|doi=10.1038/ncb3160|issn=1476-4679|성3=Cho|이름3=Candy H.-H.|성4=Bessa|이름4=José|성5=Rovira|이름5=Meritxell|성6=Luengo|이름6=Mario|성7=Chhatriwala|이름7=Mariya|성8=Berry|이름8=Andrew|성9=Ponsa-Cobas|이름9=Joan}}</ref> 또는 간 발달<ref>{{저널 인용|제목=HNF4A is essential for specification of hepatic progenitors from human pluripotent stem cells|저널=Development|성=DeLaForest|이름=Ann|성2=Nagaoka|이름2=Masato|url=https://doi.org/10.1242/dev.062547|날짜=2011-10-01|권=138|호=19|쪽=4143–4153|doi=10.1242/dev.062547|issn=0950-1991|성3=Si-Tayeb|이름3=Karim|성4=Noto|이름4=Fallon K.|성5=Konopka|이름5=Genevieve|성6=Battle|이름6=Michele A.|성7=Duncan|이름7=Stephen A.}}</ref>을 제어하는 다양한 전사 인자 및 신호 전달 경로의 기능을 연구하거나, 원시창자의 패턴 형성 (primitive gut patterning) 중에 일어나는 발달 능력(developmental competence) 획득 시기를 연구하였다.<ref>{{저널 인용|제목=Epigenetic Priming of Enhancers Predicts Developmental Competence of hESC-Derived Endodermal Lineage Intermediates|저널=Cell Stem Cell|성=Wang|이름=Allen|성2=Yue|이름2=Feng|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1934590915000697|날짜=2015-04-02|권=16|호=4|쪽=386–399|언어=en|doi=10.1016/j.stem.2015.02.013|issn=1934-5909|성3=Li|이름3=Yan|성4=Xie|이름4=Ruiyu|성5=Harper|이름5=Thomas|성6=Patel|이름6=Nisha A.|성7=Muth|이름7=Kayla|성8=Palmer|이름8=Jeffrey|성9=Qiu|이름9=Yunjiang}}</ref> 또한 폐<ref>{{저널 인용|제목=The in vitro generation of lung and airway progenitor cells from human pluripotent stem cells|저널=Nature Protocols|성=Huang|이름=Sarah X. L.|성2=Green|이름2=Michael D.|url=https://www.nature.com/articles/nprot.2015.023|날짜=2015-03|권=10|호=3|쪽=413–425|언어=en|doi=10.1038/nprot.2015.023|issn=1750-2799|성3=de Carvalho|이름3=Ana Toste|성4=Mumau|이름4=Melanie|성5=Chen|이름5=Ya-Wen|성6=D'Souza|이름6=Sunita L.|성7=Snoeck|이름7=Hans-Willem}}</ref><ref>{{저널 인용|제목=A three-dimensional model of human lung development and disease from pluripotent stem cells|저널=Nature Cell Biology|성=Chen|이름=Ya-Wen|성2=Huang|이름2=Sarah Xuelian|url=https://www.nature.com/articles/ncb3510|날짜=2017-05|권=19|호=5|쪽=542–549|언어=en|doi=10.1038/ncb3510|issn=1476-4679|성3=de Carvalho|이름3=Ana Luisa Rodrigues Toste|성4=Ho|이름4=Siu-Hong|성5=Islam|이름5=Mohammad Naimul|성6=Volpi|이름6=Stefano|성7=Notarangelo|이름7=Luigi D.|성8=Ciancanelli|이름8=Michael|성9=Casanova|이름9=Jean-Laurent}}</ref> 또는 장 발달<ref>{{저널 인용|제목=Organoid-based modeling of intestinal development, regeneration, and repair|저널=Cell Death & Differentiation|성=Sprangers|이름=Joep|성2=Zaalberg|이름2=Irene C.|url=https://www.nature.com/articles/s41418-020-00665-z|날짜=2021-01|권=28|호=1|쪽=95–107|언어=en|doi=10.1038/s41418-020-00665-z|issn=1476-5403|성3=Maurice|이름3=Madelon M.}}</ref> 신호 전달 경로를 밝히는 연구가 진행되기도 하였다.

===== 5-2. 유전성 장애 연구 =====
현재 줄기세포 유래 내배엽 세포는 다양한 유전 질환 모델링에 사용되고 있다. 특히 줄기세포 유래 간 세포는 연구를 통해 유전 대사 장애 (inherited metabolic disorders, IMDs)를 비롯한 다양한 질병을 모델링할 수 있다. 또한 유전성 장애 치료를 위한 약물 연구에도 사용되고 있다.<ref>{{저널 인용|제목=A Drug Screen using Human iPSC-Derived Hepatocyte-like Cells Reveals Cardiac Glycosides as a Potential Treatment for Hypercholesterolemia|저널=Cell Stem Cell|성=Cayo|이름=Max A.|성2=Mallanna|이름2=Sunil K.|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1934590917300334|날짜=2017-04-06|권=20|호=4|쪽=478–489.e5|언어=en|doi=10.1016/j.stem.2017.01.011|issn=1934-5909|성3=Di Furio|이름3=Francesca|성4=Jing|이름4=Ran|성5=Tolliver|이름5=Lauren B.|성6=Bures|이름6=Matthew|성7=Urick|이름7=Amanda|성8=Noto|이름8=Fallon K.|성9=Pashos|이름9=Evanthia E.}}</ref>

그 외에도 줄기세포 유래 담관 세포는 유전적 담관병증(cholepathia)을 정확하게 모델링할 수 있는 것으로 밝혀졌고, 줄기세포 유래 폐 세포는 낭포성 섬유증 모델링에 사용되기도 하였다.<ref>{{저널 인용|제목=Directed differentiation of human pluripotent stem cells into mature airway epithelia expressing functional CFTR protein|저널=Nature Biotechnology|성=Wong|이름=Amy P.|성2=Bear|이름2=Christine E.|url=https://www.nature.com/articles/nbt.2328|날짜=2012-09|권=30|호=9|쪽=876–882|언어=en|doi=10.1038/nbt.2328|issn=1546-1696|성3=Chin|이름3=Stephanie|성4=Pasceri|이름4=Peter|성5=Thompson|이름5=Tadeo O.|성6=Huan|이름6=Ling-Jun|성7=Ratjen|이름7=Felix|성8=Ellis|이름8=James|성9=Rossant|이름9=Janet}}</ref> 줄기세포 유래 췌장 유사 세포는 유전적 당뇨병 또는 췌장 무형성을 모델링하기 위한 연구에 사용되었으며,<ref>{{저널 인용|제목=Derivation of Human Induced Pluripotent Stem Cells from Patients with Maturity Onset Diabetes of the Young*[S]|저널=Journal of Biological Chemistry|성=Teo|이름=Adrian K. K.|성2=Windmueller|이름2=Rebecca|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0021925820450379|날짜=2013-02-22|권=288|호=8|쪽=5353–5356|언어=en|doi=10.1074/jbc.C112.428979|issn=0021-9258|성3=Johansson|이름3=Bente B.|성4=Dirice|이름4=Ercument|성5=Njolstad|이름5=Pal R.|성6=Tjora|이름6=Erling|성7=Raeder|이름7=Helge|성8=Kulkarni|이름8=Rohit N.}}</ref> 줄기세포 유래 장 세포를 이용하여 제작된 [[오가노이드]]는 장 질환 모델링 및 병태생리학을 연구할 수 있는 모델로 활용되고 있다.

이와 같은 다양한 연구들은 내배엽 유래 기관에 영향을 미치는 유전성 장애를 모델링할 뿐만 아니라, 유전적 메커니즘을 연구하기 위해 줄기세포 유래 내배엽 세포를 활용할 수 있는 가능성을 보여주고 있다.

===== 5-3. 약물 스크리닝 연구 =====
내배엽에는 간과 장 등 특히나 약물 대사와 관련되어 중요하게 생각되는 장기들이 있다. 그렇기에 줄기세포 유래 내배엽 관련 세포들을 이용하여 다양한 연구 및 개발 등이 이루어지고 있으며, 이를 임상에도 적용하기 위한 많은 기대를 가지고 있다.

예를 들어, CFTR 유전자 돌연변이를 지닌 담관 세포를 이용하여 폐 질환 치료에서 사용되는 약물이 간 낭포성 섬유증 치료에 나타내는 효능에 대한 연구가 진행되어 입증되기도 하였다.<ref>{{저널 인용|제목=Cholangiocytes derived from human induced pluripotent stem cells for disease modeling and drug validation|저널=Nature Biotechnology|성=Sampaziotis|이름=Fotios|성2=Cardoso de Brito|이름2=Miguel|url=https://www.nature.com/articles/nbt.3275|날짜=2015-08|권=33|호=8|쪽=845–852|언어=en|doi=10.1038/nbt.3275|issn=1546-1696|성3=Madrigal|이름3=Pedro|성4=Bertero|이름4=Alessandro|성5=Saeb-Parsy|이름5=Kourosh|성6=Soares|이름6=Filipa A. C.|성7=Schrumpf|이름7=Elisabeth|성8=Melum|이름8=Espen|성9=Karlsen|이름9=Tom H.}}</ref> 또한 췌장 세포를 이용한 다양한 연구들은 약물 개발을 위한 줄기세포 유래 췌장 세포의 사용 가능성을 보여주고 있으며,<ref>{{저널 인용|제목=An Isogenic Human ESC Platform for Functional Evaluation of Genome-wide-Association-Study-Identified Diabetes Genes and Drug Discovery|저널=Cell Stem Cell|성=Zeng|이름=Hui|성2=Guo|이름2=Min|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1934590916301977|날짜=2016-09-01|권=19|호=3|쪽=326–340|언어=en|doi=10.1016/j.stem.2016.07.002|issn=1934-5909|성3=Zhou|이름3=Ting|성4=Tan|이름4=Lei|성5=Chong|이름5=Chi Nok|성6=Zhang|이름6=Tuo|성7=Dong|이름7=Xue|성8=Xiang|이름8=Jenny Zhaoying|성9=Yu|이름9=Albert S.}}</ref> 줄기세포 유래 장 세포를 연구하여 약물 흡수 연구를 위한 인간 소장 상피 모델이 개발되기도 하였다.<ref>{{저널 인용|제목=The development of a functional human small intestinal epithelium model for drug absorption|저널=Science Advances|성=Kwon|이름=Ohman|성2=Jung|이름2=Kwang Bo|url=https://www.science.org/doi/10.1126/sciadv.abh1586|날짜=2021-06-04|권=7|호=23|쪽=eabh1586|언어=en|doi=10.1126/sciadv.abh1586|issn=2375-2548|성3=Lee|이름3=Kyeong-Ryoon|성4=Son|이름4=Ye Seul|성5=Lee|이름5=Hana|성6=Kim|이름6=Jong-Jin|성7=Kim|이름7=Kwangho|성8=Lee|이름8=Seop|성9=Song|이름9=Yoo-Kyung}}</ref>

===== 5-4. 감염성 질병 연구 =====
내배엽 유래 기관은 주요 전염병의 표적이다. 이와 관련하여 많은 과학자 그룹들이 줄기세포 유래 내배엽 세포를 이용하여 관련 연구를 진행하고 있다.

예를 들어, 줄기세포 유래 간 세포는 C형 간염 바이러스<ref>{{저널 인용|제목=Modeling hepatitis C virus infection using human induced pluripotent stem cells|저널=Proceedings of the National Academy of Sciences|성=Schwartz|이름=Robert E.|성2=Trehan|이름2=Kartik|url=https://pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.1121400109|날짜=2012-02-14|권=109|호=7|쪽=2544–2548|언어=en|doi=10.1073/pnas.1121400109|issn=0027-8424|pmc=PMC3289320|pmid=22308485|성3=Andrus|이름3=Linda|성4=Sheahan|이름4=Timothy P.|성5=Ploss|이름5=Alexander|성6=Duncan|이름6=Stephen A.|성7=Rice|이름7=Charles M.|성8=Bhatia|이름8=Sangeeta N.|access-date=2022-06-12|archive-date=2022-06-12|archive-url=https://web.archive.org/web/20220612020409/https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.1121400109|url-status=}}</ref>, B형 간염 바이러스<ref>{{저널 인용|제목=Modeling host interactions with hepatitis B virus using primary and induced pluripotent stem cell-derived hepatocellular systems|저널=Proceedings of the National Academy of Sciences|성=Shlomai|이름=Amir|성2=Schwartz|이름2=Robert E.|url=https://pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.1412631111|날짜=2014-08-19|권=111|호=33|쪽=12193–12198|언어=en|doi=10.1073/pnas.1412631111|issn=0027-8424|pmc=PMC4143014|pmid=25092305|성3=Ramanan|이름3=Vyas|성4=Bhatta|이름4=Ankit|성5=de Jong|이름5=Ype P.|성6=Bhatia|이름6=Sangeeta N.|성7=Rice|이름7=Charles M.|access-date=2022-06-12|archive-date=2022-06-12|archive-url=https://web.archive.org/web/20220612020404/https://www.pnas.org/doi/full/10.1073/pnas.1412631111|url-status=}}</ref>, 말라리아 유발 기생충<ref>{{저널 인용|제목=Human iPSC-Derived Hepatocyte-like Cells Support Plasmodium Liver-Stage Infection In Vitro|저널=Stem Cell Reports|성=Ng|이름=Shengyong|성2=Schwartz|이름2=Robert E.|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2213671115000053|날짜=2015-03-10|권=4|호=3|쪽=348–359|언어=en|doi=10.1016/j.stemcr.2015.01.002|issn=2213-6711|성3=March|이름3=Sandra|성4=Galstian|이름4=Ani|성5=Gural|이름5=Nil|성6=Shan|이름6=Jing|성7=Prabhu|이름7=Mythili|성8=Mota|이름8=Maria M.|성9=Bhatia|이름9=Sangeeta N.}}</ref> 등에 관련된 메커니즘 연구에 사용되었고, 바이러스의 생존 및 치료에 관련된 핵심 유전자의 식별을 위한 연구에 사용될 수 있음을 시사하였다.<ref>{{저널 인용|제목=Productive Hepatitis C Virus Infection of Stem Cell-Derived Hepatocytes Reveals a Critical Transition to Viral Permissiveness during Differentiation|저널=PLOS Pathogens|성=Wu|이름=Xianfang|성2=Robotham|이름2=Jason M.|url=https://journals.plos.org/plospathogens/article?id=10.1371/journal.ppat.1002617|날짜=2012. 4. 5.|권=8|호=4|쪽=e1002617|언어=en|doi=10.1371/journal.ppat.1002617|issn=1553-7374|pmc=PMC3320597|pmid=22496645|성3=Lee|이름3=Emily|성4=Dalton|이름4=Stephen|성5=Kneteman|이름5=Norman M.|성6=Gilbert|이름6=David M.|성7=Tang|이름7=Hengli}}</ref>

줄기세포 유래 장 세포를 이용하여 제작된 오가노이드는 ''Salmonella Typhimurium''과 장 상피의 상호 작용 등을 연구하기 위한 모델링<ref>{{저널 인용|제목=Interaction of Salmonella enterica Serovar Typhimurium with Intestinal Organoids Derived from Human Induced Pluripotent Stem Cells|저널=Infection and Immunity|성=Forbester|이름=Jessica L.|성2=Goulding|이름2=David|url=https://journals.asm.org/doi/10.1128/IAI.00161-15|날짜=2015-07|편집자-성=McCormick|편집자-이름=B. A.|권=83|호=7|쪽=2926–2934|언어=en|doi=10.1128/IAI.00161-15|issn=0019-9567|pmc=PMC4468523|pmid=25964470|성3=Vallier|이름3=Ludovic|성4=Hannan|이름4=Nicholas|성5=Hale|이름5=Christine|성6=Pickard|이름6=Derek|성7=Mukhopadhyay|이름7=Subhankar|성8=Dougan|이름8=Gordon|access-date=2022-06-12|archive-date=2022-06-12|archive-url=https://web.archive.org/web/20220612020856/https://journals.asm.org/doi/10.1128/IAI.00161-15|url-status=}}</ref>에 사용되었다. 또한 줄기세포 유래 위 세포을 이용하여 제작된 오가노이드를 통한 ''Helicobacter pylori'' 감염에 대한 모델링 및 연구가 진행되기도 하였다.<ref>{{저널 인용|제목=Modelling human development and disease in pluripotent stem-cell-derived gastric organoids|저널=Nature|성=McCracken|이름=Kyle W.|성2=Catá|이름2=Emily M.|url=https://www.nature.com/articles/nature13863|날짜=2014-12|권=516|호=7531|쪽=400–404|언어=en|doi=10.1038/nature13863|issn=1476-4687|성3=Crawford|이름3=Calyn M.|성4=Sinagoga|이름4=Katie L.|성5=Schumacher|이름5=Michael|성6=Rockich|이름6=Briana E.|성7=Tsai|이름7=Yu-Hwai|성8=Mayhew|이름8=Christopher N.|성9=Spence|이름9=Jason R.}}</ref>

줄기세포 유래 폐 세포 역시 폐 조직 감염의 모델로 사용하기 위한 연구가 진행되고 있다.<ref>{{저널 인용|제목=SARS-CoV-2 Infection of Pluripotent Stem Cell-Derived Human Lung Alveolar Type 2 Cells Elicits a Rapid Epithelial-Intrinsic Inflammatory Response|저널=Cell Stem Cell|성=Huang|이름=Jessie|성2=Hume|이름2=Adam J.|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1934590920304598|날짜=2020-12-03|권=27|호=6|쪽=962–973.e7|언어=en|doi=10.1016/j.stem.2020.09.013|issn=1934-5909|성3=Abo|이름3=Kristine M.|성4=Werder|이름4=Rhiannon B.|성5=Villacorta-Martin|이름5=Carlos|성6=Alysandratos|이름6=Konstantinos-Dionysios|성7=Beermann|이름7=Mary Lou|성8=Simone-Roach|이름8=Chantelle|성9=Lindstrom-Vautrin|이름9=Jonathan}}</ref><ref>{{저널 인용|제목=Authentic Modeling of Human Respiratory Virus Infection in Human Pluripotent Stem Cell-Derived Lung Organoids|저널=mBio|성=Porotto|이름=M.|성2=Ferren|이름2=M.|url=https://journals.asm.org/doi/10.1128/mBio.00723-19|날짜=2019-06-25|편집자-성=Schultz-Cherry|편집자-이름=Stacey|권=10|호=3|쪽=e00723–19|언어=en|doi=10.1128/mBio.00723-19|issn=2161-2129|pmc=PMC6509192|pmid=31064833|성3=Chen|이름3=Y.-W.|성4=Siu|이름4=Y.|성5=Makhsous|이름5=N.|성6=Rima|이름6=B.|성7=Briese|이름7=T.|성8=Greninger|이름8=A. L.|성9=Snoeck|이름9=H.-W.}}{{깨진 링크|url=https://journals.asm.org/doi/10.1128/mBio.00723-19 }}</ref>

이러한 연구들을 통해 줄기세포 유래 내배엽 기관 세포들이 다양한 감염 질환에 사용될 수 있음을 시사하고 있으며, 관련 연구 플랫폼으로 사용된 역사가 비교적 짧기 때문에 더 나은 연구 플랫폼으로 사용되기 위한 연구 및 개발이 필요하다. 그러나 현재까지 이루어진 연구들만을 통해서도 이 연구 플랫폼이 다양한 질병 및 임상에 적용될 수 있는 가능성이 높음을 시사하고 있다.

===== 5-5. 세포 치료(cell therapy) 연구 =====
내배엽 유래 세포가 연구 및 개발되면서, 내배엽과 관련된 여러 질병에 세포 치료 요법을 사용하는 연구가 진행되기 시작했다.

예를 들어, 세포 치료에 사용될 수 있는 간 세포의 기증 수 및 세포 품질이 제한적이었던 것의 대안법으로 줄기세포 유래 간 세포의 이식이 연구되었고, 세포 치료 요법에 활용될 수 있는 가능성을 보여주었다.<ref>{{저널 인용|제목=In situ expansion of engineered human liver tissue in a mouse model of chronic liver disease|저널=Science Translational Medicine|성=Stevens|이름=Kelly R.|성2=Scull|이름2=Margaret A.|url=https://www.science.org/doi/10.1126/scitranslmed.aah5505|날짜=2017-07-19|권=9|호=399|쪽=eaah5505|언어=en|doi=10.1126/scitranslmed.aah5505|issn=1946-6234|pmc=PMC5896001|pmid=28724577|성3=Ramanan|이름3=Vyas|성4=Fortin|이름4=Chelsea L.|성5=Chaturvedi|이름5=Ritika R.|성6=Knouse|이름6=Kristin A.|성7=Xiao|이름7=Jing W.|성8=Fung|이름8=Canny|성9=Mirabella|이름9=Teodelinda}}</ref><ref>{{저널 인용|제목=Transplantation of hESC-derived hepatocytes protects mice from liver injury|저널=Stem Cell Research & Therapy|성=Tolosa|이름=Laia|성2=Caron|이름2=Jérôme|url=https://doi.org/10.1186/s13287-015-0227-6|날짜=2015-12-12|권=6|호=1|쪽=246|doi=10.1186/s13287-015-0227-6|issn=1757-6512|pmc=PMC4676869|pmid=26652177|성3=Hannoun|이름3=Zara|성4=Antoni|이름4=Marc|성5=López|이름5=Silvia|성6=Burks|이름6=Deborah|성7=Castell|이름7=Jose Vicente|성8=Weber|이름8=Anne|성9=Gomez-Lechon|이름9=Maria-Jose}}</ref><ref>{{저널 인용|제목=Amelioration of Hyperbilirubinemia in Gunn Rats after Transplantation of Human Induced Pluripotent Stem Cell-Derived Hepatocytes|저널=Stem Cell Reports|성=Chen|이름=Yong|성2=Li|이름2=Yanfeng|url=https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2213671115001290|날짜=2015-07-14|권=5|호=1|쪽=22–30|언어=en|doi=10.1016/j.stemcr.2015.04.017|issn=2213-6711|성3=Wang|이름3=Xia|성4=Zhang|이름4=Wei|성5=Sauer|이름5=Vanessa|성6=Chang|이름6=Chan-Jung|성7=Han|이름7=Bing|성8=Tchaikovskaya|이름8=Tatyana|성9=Avsar|이름9=Yesim}}</ref>

줄기세포 유래 장 세포를 이용하여 제작된 오가노이드는 장 재생을 위한 세포 치료법으로 연구 및 발전되고 있다.<ref>{{저널 인용|제목=Generation of tissue-engineered small intestine using embryonic stem cell-derived human intestinal organoids|저널=Biology Open|성=Finkbeiner|이름=Stacy R.|성2=Freeman|이름2=Jennifer J.|url=https://doi.org/10.1242/bio.013235|날짜=2015-10-12|권=4|호=11|쪽=1462–1472|doi=10.1242/bio.013235|issn=2046-6390|성3=Wieck|이름3=Minna M.|성4=El-Nachef|이름4=Wael|성5=Altheim|이름5=Christopher H.|성6=Tsai|이름6=Yu-Hwai|성7=Huang|이름7=Sha|성8=Dyal|이름8=Rachel|성9=White|이름9=Eric S.}}</ref> 이러한 치료 목적을 위하여 줄기세포 유래 신경능선 세포(neural crest cells)와 결합하여 기능성 장 신경계를 가진 오가노이드를 개발 및 이식하는 연구가 진행되기도 하였다.<ref>{{저널 인용|제목=Engineered human pluripotent-stem-cell-derived intestinal tissues with a functional enteric nervous system|저널=Nature Medicine|성=Workman|이름=Michael J.|성2=Mahe|이름2=Maxime M.|url=https://www.nature.com/articles/nm.4233|날짜=2017-01|권=23|호=1|쪽=49–59|언어=en|doi=10.1038/nm.4233|issn=1546-170X|성3=Trisno|이름3=Stephen|성4=Poling|이름4=Holly M.|성5=Watson|이름5=Carey L.|성6=Sundaram|이름6=Nambirajan|성7=Chang|이름7=Ching-Fang|성8=Schiesser|이름8=Jacqueline|성9=Aubert|이름9=Philippe}}</ref>

줄기세포 유래 췌장 세포는 마우스 모델에서 당뇨병을 완화할 수 있다는 연구 결과가 나왔으며, 임상 시험에도 사용되기 위한 연구가 진행되고 있다.<ref>{{저널 인용|제목=Reversal of diabetes with insulin-producing cells derived in vitro from human pluripotent stem cells|저널=Nature Biotechnology|성=Rezania|이름=Alireza|성2=Bruin|이름2=Jennifer E.|url=https://www.nature.com/articles/nbt.3033|날짜=2014-11|권=32|호=11|쪽=1121–1133|언어=en|doi=10.1038/nbt.3033|issn=1546-1696|성3=Arora|이름3=Payal|성4=Rubin|이름4=Allison|성5=Batushansky|이름5=Irina|성6=Asadi|이름6=Ali|성7=O'Dwyer|이름7=Shannon|성8=Quiskamp|이름8=Nina|성9=Mojibian|이름9=Majid}}</ref>

이러한 연구들 외에도 많은 과학자들이 줄기세포 유래 내배엽 세포가 세포 치료에 활용될 가능성을 보여주고 있으며, 임상에도 적용되기 위한 개발 및 기술의 발전이 이루어지고 있다.

== 기타 ==

* 식물 생물학(plant biology)에서의 내배엽은 단일 세포층으로 이루어진 어린 싹과 어린 뿌리 내의 피질(cortex)의 가장 안쪽 부분에 해당한다. 식물이 늙어감에 따라 더 많은 내배엽이 목질화(lignify)된다.

== 같이 보기 ==
* [[배엽]]
* [[발생학]]

== 각주 ==
{{각주}}


{{전거 통제}}

[[분류:내배엽| ]]
[[분류:배엽]]
[[분류:발생생물학]]
[[분류:발생학]]
[[분류:낭배 형성]]