미네랄 수용액이 지방유래 줄기세포 배양에 미치는 영향

Abstract

최근 난치성 질환이나 고령화로 인한 질환 치료 등에 줄기세포를 이용하는 사례가 증가하고 있다. 이중 지방유래 줄기세포는 지방을 얻을 때 통증이 적고 한 번에 많은 양의 세포를 확보할 수 있어서 세포치료제로 사용하기에 적합하다. 하지만 실제 줄기세포를 치료제로 적용하기 위해서는 많은 부분이 개선되어야 하는데 이중 하나가 체외에서 배양 시 사용되는 이종유래의 배양 첨가물이다. 본 논문은 이를 위해 대표적인 이종의 첨가물인 우태아 혈청(Fetal Bovine Serum, FBS)을 대체하여 미네랄 수용액을 첨가한 무혈청 배지를 개발하고자 한다. 이를 위해 미네랄 수용액을 첨가한 상태에서 지방유래 줄기세포의 성장률과 함께 세포 표지자의 발현양상을 확인하여 배지의 적합성을 확인하였다. 우태아 혈청의 유무에 따른 세 종류의 미네랄 수용액인 복합미네랄, 수용성 규산염, 게르마늄의 첨가가 지방유래 줄기세포의 성장에 미치는 영향을 확인하였다. 그 결과 복합미네랄(Cxm)은 세포 성장을 저해하였으며 세포가 형태를 손실하는 것을 확인할 수 있었다. 수용성 규산염(Ss)은 0.2%를 처리한 그룹에서 대조군에 비해 세포 성장이 증진되는 것을 확인할 수 있었다. 게르마늄(Ge) 처리 그룹은 우태아 혈청의 유무에 상관없이 0.1%와 0.2%를 처리한 그룹에서 대조군에 비해 세포 성장이 증진되는 것을 확인할 수 있었다. 하지만 수용성 규산염이나 게르마늄의 처리에 따른 세포 성장률의 증진에도 불구하고 우태아 혈청이 미첨가 된 경우에는 대조군인 우태아 혈청을 첨가한 세포에 비해 세포 성장률이 낮았다. 하지만 미네랄 수용액 처리가 지방유래 줄기세포의 형태나 세포 표지자의 차이가 발생하지 않았으므로 세포의 성상에 영향을 미치지 않는 것으로 생각할 수 있다. 이를 통해 게르마늄이나 수용성 규산염을 첨가한 무혈청 배지의 가능성을 확인하였으나 혈청이 함유된 배지내의 세포 성장을 재현하지 못하였으므로 추후 이를 개선하기 연구를 진행하여야 할 것으로 보인다.; Recently, the demand for stem cell treatment has increased in the treatment of diseases caused by intractable diseases or aging. Adipose-derived stem cells are suitable for use as a cell therapy agent because they can obtain a large amount of cells at a time with less pain when obtaining fat compare other source. However, in order to clinical application, there are many parts to be improved. One of them is an additive material from animal source used for culturing in vitro. In this paper, we have developed a serum-free medium supplemented with mineral solution to replace Fetal Bovine Serum (FBS), a typical animal source additive. For this, the growth of adipose-derived stem cells and the expression pattern of cell markers were examined in the presence of mineral solution to confirm the suitability of the medium. The effects of three kinds of minerals, complex minerals, soluble silicates and germanium, on the presence or absence of FBS were examined. As a result, complex minerals (Cxm) inhibited cell growth and confirmed that cells lose their morphology. In the group treated with 0.2% of soluble silicate (Ss), the cell growth was enhanced compared to the control group. In the germanium (Ge) treatment group, 0.1% and 0.2% treated group was found to have increased cell growth as compared with the control group regardless of FBS. However, despite the increase of cell growth rate by treatment with soluble silicate or germanium, the cell growth rate was lower control group (contain FBS). In conclusion, the mineral solution treatment did not affect the cell morphology of adipose-derived stem cells or cell markers. This suggests the possibility of serum-free medium supplemented with germanium or soluble silicate, but could not reproduce the same cell growth ability as the serum medium. Further research is needed to improve about