Pericytes와 mesenchymal stem cell(MSC)를 이용한 angiopoietin-1에 의한 혈관 신생조절기전 규명 및 동물모델에서의 조직공학적 적용

초록

목적 : 혈관생성 조절기전을 규명하기 위하여 혈관주위세포(pericytes)와 성체줄기세포(human mesenchymal cells, hMSCs)에서 생성되는 angiopoietin-1(Ang1)의 발현과 기능 및 Ang1과 유사한 혈관생성에 관련이 있는 새로운 물질의 탐색에 대해서 연구하였다. 또한 생체 내에서 혈관을 유도할 수 있는 지지체(scaffold)를 생산하여 실제 골수줄기세포가 생체 내에서 뼈로 분화되는 지에 대한 연구를 수행하였다. 방법 : 혈관주위세포로부터 Ang1을 유리시키기 위하여 저산소를 처리하였으며 성체줄기세포의 경우 덱사메타손(dexamethasone, Dex)을 처리하였다. 그 기전 및 새로운 단백질을 동정하기 위해서 Western blot analysis와 FACS analysis 등을 수행하였으며, 성체줄기세포를 주입한 지지체를 생체 내에 이식한 후, 혈관이 자라나는 것을 보기 위해서 면역염색법을 사용하였다. 결과 : 저산소하에서 혈관주위세포로부터 Ang1의 발현에 중요한 신호전달물질이 hypoxia responsible factor 2α(HIF2α)인 것을 발견하였으며, Ang1과 유사한 작용기전을 보이는 물질인 stromal-derived factor 1(SDF-1)이 혈관주위세포에서 발현되는 것을 관찰하였다. 성체줄기세포에서 덱사메타손에 의해서 Ang1이 증가됨을 알 수 있었으며, 마지막으로 fibrin과 demineralized bone matrix(DBM)를 함유한 지지체를 사용하면 이식 후 혈관형성이 유도되는 것을 관찰할 수 있었다. 또한 이런 지지체 위에 성체줄기세포를 처리한 경우 생체 내에서 뼈세포로 분화가 촉진되는 것을 발견하였다. 결론 : 본 연구를 통해 Ang1의 발현기전을 알 수 있었으며, 새로운 물질로 SDF-1의 동정하였다. 덱사메타손에 의한 성체줄기세포에서의 Ang1의 발현 증가는 항암제 투여 후 덱사메타손에 의한 독성방지의 기전을 제공할 것으로 생각되었다. 마지막으로 혈관형성이 가능한 지지체가 제조되어 조직공학의 발전에 큰 기여를 할 것이라고 사료되었다.

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