목적 : 생쥐배아줄기세포에서 유래한 심근세포의 초기분화단계에서 분화를 결정짓는 핵심적인 미토콘드리아 조절자를 찾고, 그 조절자의 변화를 확인하여 기전을 이해하고자 하였다.방법 : 실시간중합효소연쇄반응, 마이크로어레이, 웨스턴블럿, 유전자 형질주입, 면역염색법을 이용한 분자생물학적 변화 확인, 유세포 분석, 산소소모량, 아데노신3인산 (ATP) 분석을 이용한 미토콘드리아 기능분석, 패치클램프 기법을 이용한 전기생리학적 분석 등을 통해 각각의 상태에서 그룹 간의 차이를 비교분석하였다.결과 : 미분화상태의 생쥐배아줄기세포와 비교하였을 때, 심근세포로 분화시킨 배아줄기세포에서 미토콘드리아 기능을 대표하는 미토콘드리아 막전압, 칼슘, 활성산소, 활성아데노신삼인산, 산소소모량이 유의성 있게 감소하였고, 미토콘드리아 관련 유전자 중 피르브산탈수소효소 포스파타아제 1 (PDP1) 유전자의 발현이 크게 감소한 것을 확인하였다. 초기의 생쥐배아줄기세포 유래 심근세포분화에서 PDP1 유전자의 기능을 검증하기 위해, 생쥐배아줄기세포에서 PDP1이 과발현 또는 억제된 세포주를 제작하여 심근세포로 분화시킨 결과, PDP1 과발현 그룹에서는 심근세포분화능이 감소된 반면, PDP1 발현이 억제된 그룹은 심근세포분화능이 유의성 있게 증가하였다. 또한 미토콘드리아 발생과 관련하여 초기 심근세포분화에 관여할 것이라고 예상했던 구아노신3인산 (GTP)을 처리한 그룹은 심근세포분화가 촉진되었으며, GTP 합성을 억제하는 마이코페놀레이트 (MPA)를 처리한 그룹은 심근세포분화가 감소하는 경향을 보였고, MPA 그룹에서 미토콘드리아 발생과 관련한 유전자의 발현이 유의성 있게 변화하는 것을 검증하였다. 하지만 미토콘드리아 유전자의 비율 및 기능에서는 대부분 차이가 없는 경향을 보였다.결론 : 생쥐배아줄기세포에서 유래한 초기 심근세포분화기전에서 에너지대사조절이 심근세포분화능을 조절할 수 있는 것으로 보여진다. 이 연구는 심혈관질환환자를 대상으로 하는 줄기세포치료전략을 확립하는데 적용가능 할 것으로 기대된다.