SDF-1과 HGF 에 의한 인체 골수와 재대혈에서 분리배양된 중간엽 줄기세포의 이동 = The Effects of SDF-1 and HGF on Cultured Bone Marrow and Cord Blood Derived Human Mesenchymal Stem Cells Migration

국문 초록 (Abstract)

연구 목적: 손상된 장기와 조직을 재생 시키기 위한 세포 치료법들 중 중간염 줄기세포(msenchymal stem cell: MSC)를 이용한 방법이 주목받고 있다. 그러나 이러한 세포가 손상이 일어난 곳으로 이동하고 생착하는 일련의 과정에 대해서는 알려진 바가 적다. 최근에 stromal-derived factor (SDF-1)와 hepatocyte growth factor (HGF)가 조직이나 장기가 손상되는 동안 증가하는 것으로 보고되고 있어, 본 실험에서 중간엽 줄기세포들이 SDF-1과 HGF에 반응하여 이동할 수 있는 지를 알아 보고자 하였다.
대상 및 방법: 인제 골수와 재대혈에서 분리 배양된 중간염 줄기세포를 체외에서 계대배양하며 CXCR4 (SDF-1의 수용체)dhk c-met (HGF의 수용체)dml 발현여부를 역전사 중합효소반응으로 확인하고, 기능적으로 활성화 되어 있는 지를 알아보기 위해 초기(3차), 중기(10차)와 후기(15차)의 계대배양 세포주들을 대상으로 SDF-1과 HGF에 대한 trans-matrigel chemoinvasion assay를 시행하였다.
결과: 인체 골수와 재대혈에서 분리 배양된 중간엽 줄기세포 모두 일차부터 15차까지의 계대배양 세포주들에서 CXCR4와 c-met의 발현을 확인하였다. Trans-matrigel chemoinvasion assay를 시행한 결과, 후기 계대배양 세포주들까지 SDF-1과 HGF에 대해 반응하여 이동함을 관찰하였다.
결론: SDF-1과 HGF가 인체 골수와 재대혈에서 분리배양된 중간엽 줄기세포의 이동과정에 중요한 역할을 담당하는 것으로 보인다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

Purpose: Human mesenchymal stem cells (MSC) are increasingly being considered in cell-based therapeutic strategies for regeneration of various organs/tissues. However, the signals required for their homing and recruitment to injured sites are not yet fully understood. Because stromal-derived factor (SDF)-l and hepatocyte growth factor (HGF) become upregulated during tissue/organ damage, this study examined whether these factors chemoattract ex vivo-expanded MSC derived from bone marrow (BM) and umbilical cord blood (CB).
Materials and Methods: This study investigated the expression by MSC of CXCR4 and c-met, the cognate receptors of SDF-1 and HGF, respectively, and their functionality after early and late passages of MSC. We maintained expanded BM- or CB-derived MSC for up to 15-18 passages with monitoring of the expression of functional CXCR4 and cmet.
Results: For up to 15-18 passages, both BM- and CB-derived MSC i) express CXCR4 and c-met receptors and are strongly attracted by SDF-1 or HGF gradients, ii) are chemomvasive across the reconstituted basement membrane Matrigel.
Conclusion: These results suggest that the SDF-1-CXCR4 and HGF-c-met axes may be involved in recruitment of expanded MSC to damaged tissues.