고분자지지체와 공배양이 골수간엽줄기세포의 분화에 미치는 영향

국문 초록 (Abstract)

혈관내피세포와 평활근세포간의 상호작용은 복잡한 혈류역학적, 물리적 환경에 있어서 혈관의 성장 및 기능의 제어에 매우 중요한 역할을 한다. 이러한 평활근세포의 중요성 때문에, 혈관 치료에 있어서 평활근세포의 대체제가 매우 필요한 실정이다. 그 중 BMSC가 이 평활근세포의 대체재로서의 가능성을 가지고 있다. 본 연구에서 BMSC와 평활근세포의 표현형에 있어서 천연고분자(DBP, silk, SIS)를 함유시킨 poly(lactic-co-glycolic acid) (PLGA) 지지체가 어떠한 영향을 끼칠지에 대해 연구를 수행했다.
본 연구는 PLGA와 천연고분자 그리고 혈관내피세포와의 공배양을 통하여 조직공학적 혈관과 유사한 지지체를 만드는 것이다. 천연고분자를 함유한 PLGA지지체에서는 세포의 증식 및 부착이 천연고분자를 함유하지 않은 지지체에 비하여 증가했다. 실크피브로인과 탈미네랄화된 골분을 함유한 지지체에서는 BMSC가 평활근유사세포로의 표현형으로 바뀌는데 긍정적인 영향을 끼쳤다. 하지만 소장내 점막하 조직을 함유한 지지체에서는 천연고분자를 함유하지 않은 지지체보다 더 낮은 특이적 유전자발현이 나옴으로서 정반대의 결과를 보여주었다. 이는 소장내 점막하 조직이 가지고 있는 고분자 히알루론산이 세포표면에 수용기를 막음으로서 세포와 세포간의 상호작용을 부정적인 영향을 끼치는 것으로 사료된다. 혈관내피세포와 공배양을 하였을 경우, 단독배양을 하였을 경우보다 평활근세포 특이적유전자의 발현이 증가하였는데, 이는 평활근세포와 BMSC가 혈관내피세포와 상호작용을 통하여 영향을 끼치고 있음을 짐작케 하였다.
이러한 결과들을 통하여 PLGA에 함유된 천연고분자들이 세포의 분화와 증식 그리고 초기 부착률에 영향을 끼친다는 것을 확인하였다. 혈관내피세포와의 공배양은 BMSC가 평활근유사세포로의 분화를 촉진하고, 표현형의 증가를 가져온다는 것을 보여주었다.

목차 (Table of Contents)

• 제1장 서론 1
• 1.1. 조직공학의 개념 5
• 1.2. 조직공학에서의 지지체 6
• 1.3. 조직공학에 사용되는 생분해성 고분자 7
• 1.3.1. 합성 고분자 7
• 1.3.2. 천연 고분자 9
• 1.4. 혈관내피세포 (Endothelial Cells) 9
• 1.5. 동맥에서의 평활근세포 (Smooth Muscle Cells) 10
• 1.6. 골수간엽줄기세포 (Bone Marrow Mesenchymal Stem Cells) 11
• 1.7. 혈관내피세포와 평활근세포간의 영향 12
• 1.8. 혈관내피세포에 따른 BMSC의 영향 13
• 1.9. 본 연구개요 목표 13
• 제 2 장 실험재료 및 실험방법 17
• 2.1. 세포 공급 및 배양 17
• 2.2. 다양한 배양환경에 따른 세포 배양 18
• 2.3. 탈미네랄화된 골분 (DBP)제조 18
• 2.4. 소장내 점막하 조직 (SIS)분리 및 제조 18
• 2.5. 실크 정제 및 제조 19
• 2.6. 천연고분자를 함유한 PLGA지지체 제조 19
• 2.7. 주사전자현미경 (Scanning Electron Microscope) 관찰 20
• 2.8. 세포독성평가 (MTT assay) 20
• 2.9. RNA 분리 및 역전사 중합연쇄 반응 (Quantitative Real Time RT-PCR) 21
• 2.10. 특수단백질검출검사 (Western Blot) 21
• 2.11. 통 계 22
• 제 3 장 결과 및 고찰 23
• 3.1. 결 과 23
• 3.1.1. 지지체 및 배양세포의 형태학적 특징관찰 23
• 3.1.2. 세포독성평가 분석 23
• 3.1.3. Quantitative Real Time RT-PCR 분석 24
• 3.1.4. Western Blot 분석 25
• 3. 2. 고 찰 26
• 제 4 장 결 론 31
• 제 5 장 향후계획 32
• 참고문헌 33
• 부록 A
• BMSC의 다분화능 확인 63
• 부록 B
• 실험방법 70
• 참여논문 및 프로젝트 93