제대혈 중간엽줄기세포에서 분화된 골모세포로부터의 인슐린유사성장인자와 조혈성장인자에 미치는 인간 부갑상샘호르몬의 영향

Abstract

목적 : 골모세포는 골수 내 기질계의 일부를 구성하며 일련의 시토카인들과 인슐린유사성장인자들을 생산하여 progenitor cell들의 생존과 증식에 영향을 미친다. 저자는 조혈에 대한 인간 부갑상샘호르몬의 가능한 기전을 알아보기 위해 중간엽줄기세포와 골모세포로부터 인슐린유사성장인자들과 조혈성장인자들의 발현을 비교하였다.

방법 : 인간 부갑상샘호르몬을 첨가하거나(10, 50, 100 nM) 첨가하지 않은 골형성 배지에서 인간 제대혈유래 중간엽줄기세포들을 배양하여 골모세포로 분화시켰다. RT-qPCR을 이용하여 배양된 골모세포로부터 IGF-1, IGF-2, IGF-BP 1, 2, 3 그리고 G-CSF, GM-CSF, IL-6, SDF-1의 mRNA 발현을 측정하였다.

결과 : hCB-MSC를 α-MEM 배지에서 3주간 배양을 한 경우 hPTH의 첨가여부에 따른 형태학적 변화가 없었으며, 골모세포와 관련된 유전인자뿐만 아니라 조혈성장인자 및 IGF 시스템, MSC의 귀소능과 관련된 세포유착분자의 mRNA 발현정도에 있어서도 큰 차이가 없었다. hCB-MSC를 골분화배지에서 3주간 배양하여 골모세포로 분화하였을 때에도 골모세포로부터 발현되는 조혈성장인자와 IGF 시스템 관련 인자들 사이의 mRNA 발현정도에는 차이가 없었다. 그러나, 골모세포에 hPTH를 투여하게 되면 투여하지 않았던 경우에 비하여 골모세포의 기능과 관련있는 유전인자인 osteopontin의 mRNA 발현은 증가하는 경향을 보였다. 조혈성장인자 중에서는 G-CSF와 GM-CSF, 그리고 IGF 시스템 중에서는 IGF-2, IGF-BP 1, 2, 3의 mRNA 발현정도가 현저하게 증가하였다. hCB-MSC 혹은 골모세포의 귀소능과 관련된 세포유착분자인 CD44, CXCR4, VLA-4, VLA-5는 hPTH 투여에 따른 뚜렷한 발현의 차이를 보이지 않았다. 골모세포에서 G-CSF, GM-CSF 그리고 IGF-2, IGF-BP 1, 2, 3의 mRNA 발현은 인간 제대혈유래 중간엽줄기세포에서 보다 증가하였고 인간 부갑상샘호르몬을 각각 50 nM 혹은 100 nM 처리하였을 때 극적으로 증가하였다.

결론 : 인간 부갑상샘호르몬은 골모세포로부터 인슐린유사성장인자계와 G-CSF, GM-CSF의 발현을 극적으로 증가시켰다. 따라서 조혈성장인자 뿐만 아니라 인슐린유사성장인자계의 활성이 인간 부갑상샘호르몬에 의한 골모세포의 기능 증가를 통해 조혈모세포의 생존과 증식을 강화하는데 있어 중요할 것으로 생각한다.