인간지방 조직유래 줄기세포의 복합지지체에서 연골세포로의 분화

Abstract

사회가 고령화 산업화가 진행됨에 , 따라 근골격계 질환이 급격히 증가하고 있는 가운데 삶의 질 향상을 위한 치료법에 관한 연구가 많이 진행되고 있다. 최근 이를 위해 지금까지 개발된 현대 의학으로는 치료 할 수 없는 질병에 대한 새로운 치료법의 개발로 조직 재생 공학 요소 기술 개발을 통해 바이오 인공 연골을 개발하는 연골 조직 공학 연구가 활발히 진행되고 있다. 이런 연골 조직 공학 연구에 있어서 적절한 세포원과 지지체 선택은 성공적인 조직 재생을 위한 중요한 요소로 작용한다. 이런 점을 고려하여 이 연구에서는 초자연골과 유사한 3차원 환경을 만들기 위한 젤-고분자 복합 지지체를 제조하고, 지방 조직 유래 줄기세포를 혼합하여 연골세포로의 분화 가능성을 조사 하였다. Gel press 기법을 이용하여 85% 다공도와 300-500μm 공극을 가진 고탄성, 생분해성 PLCL 고분자 지지체를 제조하고 피브린 겔과 지방 조직 유래 줄기세포를 혼합하여 고분자 지지체에 접종하였다. 이 세포-지지체 구조물을 누드마우스 피하에 이식하고 8주후에 적출하여 생체 내에서의 지방 조직유래 줄기세포를 이용한 겔-고분자 복합화의 3차원 시스템이 연골 재생에 미치는 영향을 평가하였다. 생체 내 실험 결과 겔-고분자 복합 지지체를 사용한 구조물에서 고분자 지지체만 사용한 구조물 보다 GAGs와 collagen type II와 같은 연골 특이적인 기질 성분이 더 많이 형성 되었으며, 지방 조직 유래 줄기세포를 미리 2주 동안 연골분화로 유도 시킨 구조물에서 유도 시키지 않은 구조물과 비교해 보았을 때 보다 많은 연골 기질 성분이 형성되었다. 이런 결과를 통해 겔-고분자 복합 지지체의 사용이 지방 조직 유래 줄기세포를 연골세포로 분화 시킬 수 있으며 나아가 연골 기질 성분을 형성 시킬수 있다는 것을 확인 하였고, 지방 조직 유래 줄기 세포의 미리 생체 밖에서 연골분화로의 유도가 생체 내에서 연골 기질 형성에 긍정적인 영향을 줄 수 있음을 확인하였다. 따라서 고탄성 PLCL 고분자에 지방 조직 유래 줄기세포와 피브린 겔을 혼합한 복합화는 연골 조직 공학에 있어서 의미 있는 시스템이 될 것이다.