유전자 재조합 인간부갑상선호르몬의 골모세포 작용을 통한 인간 제대혈 조혈모세포 증식효과

Abstract

목 적 : 골수 적소 (niche)의 중요한 세포인 골모세포 (osteoblasts, OB)가 조혈기능과 관련되어 있다는 연구결과들이 알려지고 있다. 인간 제대혈 유래 OB와 단핵세포 (mononuclear cells, MNC)를 동시배양하면서 유전자 재조합 인간부갑상선호르몬 1-37 (recombinant human parathyroid hormone, rhPTH)을 첨가하였을 때 조혈모세포 (hematopoietic stem cells, HSC)의 증식과 함께 귀소관련 세포유착분자 (homing-associated cell adhesion molecules, h-CAM)의 발현에 어떤 영향을 미치는지 알아보고자 하였다.

방 법 : 산모의 동의를 얻어 채취한 인간 제대혈에서 제대혈유래 중간엽줄기세포 (mesenchymal stem cells, MSC)와 OB를 배양하였다. 제대혈에서 얻은 MNC(2×10⁶ )를 MSC 및 OB와 각각 동시배양하면서 OB 배양군은 세부적으로 rhPTH(50nM)를 첨가한 군과 첨가하지 않은 군으로 나누어 실험하였다. 배양 일주일째 MNC를 모아 유세포분석 및 조혈집락군 분석을 통하여 조혈모세포의 증식여부 및 h-CAM 발현에 대한 비교분석을 실시하였다. 또한, rhPTH의 조혈기전에 관여하는 사이토카인을 알아보기 위하여 각 군의 배양상층액을 가지고 human cytokine antibody array 분석을 시행하였다.

결 과 : MNC를 MSC 혹은 OB와 동시배양한 군보다 OB와 동시배양하면서 rhPTH를 처리한 군에서 CD34+/CD38-, CD19+, CD3+ 세포수가 가장 의미있게 증가하였으며(p<0.05), h-CAM 중에서는 CD34+/CD44+의 발현이 가장 증가하였다(p<0.05). 조혈집락군 분석에서도 OB와 배양하면서 rhPTH를 처리한 군에서 colony forming unit-granulocyte&#8228; erythrocyte&#8228; macrophage&#8228; megakaryocyte (CFU-GEMM), colony forming unit-granulocyte&#8228; macrophage (CFU-GM)의 수가 가장 의미있게 증가하였다(p<0.05). 사이토카인 array 분석에서는 모든 군에서 stem cell factor (SCF), stromal cell-derived factor-1 (SDF-1), fms-like tyrosine kinase receptor-3 ligand (Flt3 ligand), thrombopoietin (TPO), macrophage-colony stimulating factor (M-CSF), insulin-like growth factor 1 (IGF-1)과 같은 조혈기능을 촉진시키는 것으로 알려진 사이토카인들의 발현차이는 보이지 않았다.

결 론 : OB와 hCB-MNC를 동시배양했을 때 rhPTH에 의한 HSC 증식 관련 단백질은 발견할 수 없었지만, HSC의 수적인 증식과 함께 h-CAM의 발현증가를 확인할 수 있었다. 향후 OB의 기능감소와 관련된 조혈부전 질환에 대하여 rhPTH를 활용하는 임상연구와 함께 조혈기전에 관여하는 물질들에 대한 추가적인 연구가 필요할 것이다.