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ȣ - 550210 193 |
| N-cadherin의 발현 양에 의한 제대혈 유래 중배엽 줄기세포의 치료적 효과 차이 |
| 서울대학교 병원¹ |
| 강수경¹, 이은주¹ , 최의근, 김기환¹, 강현재, 이세원¹ , 이호재¹, 조현재¹ ,박영배¹ , 김효수¹ |
연구배경 및 목적 – 제대혈 유래 중배엽 줄기세포(UCB-MSC)는 타가 세포 치료법의 재료로서 알려져 있다. 각각의 제대혈 유래 중배엽 줄기세포는 다른 유전적 배경을 가지고 있으며 이로 인해 치료 효과에서의 개체 차가 나타날 수 있다. 이 연구에서는 심근경색 모델(myocardial infarct model)을 통해서 개체 차를 나타내는 요인과 좋은 치료적 효과를 나타내는 중배엽 줄기세포만을 선별할 수 있는 표지인자를 알아보고자 하였다.
연구 방법 – 치료적 효과의 개체 차를 알아보기 위해 4명의 공여자에게 각각의 제대혈 유래 중배엽 줄기세포(M01, M02, M03, M04)를 얻었다. 이 4개의 제대혈 유래 중배엽 줄기세포는 the mixed lymphocyte reaction (MLR) test를 통해서 면역억제능력을 보였다. 8주에서 10주 정도의 rat에 심근경색모델(myocardial infarct model)을 만들어 7일 후에 심 초음파검사(echocardiography)를 통해서 심근경색의 정도를 확인하였고, 확인된 rat에는 각각의 제대혈 유래 중배엽 줄기세포 1x105개를 이식하였다. 세포이식 8주 후에 심 초음파를 통해서 이식 후 치료효과와 세포들 간의 개체 차를 관찰하였다.
연구결과 – 4개의 제대혈 유래 중배엽 줄기세포(M01, M02, M03, M04)는 rat의 심근경색 모델(myocardial infarct model)에서 좌심실(left ventricle)의 호전도에 차이를 나타냈다. 특히 M02군은 다른 비교 군들과 대조 군에 비해서 심근경색 부분의 크기가 작았으며 좌심실 벽이 얇았다. (infarct size, 12.5% ± 1.5% vs. 28.2% ± 2.2%; infarct thickness, 8.3 mm ± 2.5 mm vs. 3.5 mm ± 0.6 mm; p < 0.05) 그리고 LVFS(left ventricular fractional shortening)는 다른 군들에 비해 높았다. (ΔLVFS = M01; -5.3% ± 2.1% , M02; 8.7% ± 1.6% , M03; 2.4% ± 1.0% , M04; -2.3% ± 1.9% ;p < 0.05 M02 vs. M01 or M04) 또한 4개의 세포군 간 혈관형성의 주요 인자인 혈관내피성장인자(vascular endothelial growth factor; VEGF)가 동물 실험 결과와 연관성 있게 나타났다. 이를 토대로 가장 좋은 결과를 나타낸 M02군과 가장 좋지 않은 결과를 나타낸 M01군 사이의 cDNA microarray analysis를 통해서 세포 표면인자인 N-cadherin이 M02군에서 발현 양이 높다는 것을 확인하였다. 게다가 N-cadherin의 과발현과 억제에 따라 VEGF의 발현이 조절되고, 세포외 신호조절인산화효소(extracellular signal-regulated kinase;ERK)가 중재역할을 한다는 것을 알아내었다. 그리고 DiI로 표지한 제대혈 유래 중배엽 줄기세포가 경색주변지역(peri-infarct area)에서 N-cadherin을 발현하는 것을 확인하였다.
결론: 이 연구에서 우리는 인간의 제대혈 유래 중배엽 줄기세포가 심근경색 치료에 있어서 개체 차가 발생할 수 있다는 것을 보였다. 또한 N-cadherin이 좋은 중배엽 줄기세포를 선택하는데 있어서 표지인자가 될 수 있음을 밝혔다.
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