골막 유래 세포의 즉시 이식을 이용한 골재생 = Bone regeneration by immediate implantation of periosteum-derived cell

국문 초록 (Abstract)

1. 연구 목적
일반적으로 성체 줄기세포를 이용한 조직공학적 골재생을 위해서는 채취, 배양한 줄기세포를 일정기간 osteogenic medium을 투여하여 골모세포로의 분화를 유도하여 이를 골형성세포로 사용하게 되는데 실제 임상에서 즉시 골재생을 위하여 조직공학적 기법을 사용하는데는 이 기간 동안 세포의 분화를 기다려야하는 단점이 있다. 이에 본 연구에서는 풍부한 골형성세포를 함유하고 있는 골막유래세포를 즉시 이식하여 조직공학적으로 골재생이 가능한지 파악하고자 하였다.
2. 연구 재료 및 방법
PLGA coplomer를 L-lactide와 glycolide을 이용하여 ring-opening polymerization을 이용하여 Heparin-conjugated PLGA nanosphere를 제조하고 성견의 하악골 골막에서 골막세포를 분리하여 배양하였고 체중 25kg 내외의 성견의 하악 제1대구치, 제1소구치, 제2소구치. 제3소구치의 발치를 시행한 후 1개월 간 두어 자연 치유를 유도한 다음 10mmx10mm의 골막을 채취하여 골막세포를 추출하는 동시에 양측 하악골에 3 부위씩 총 6부위에 3.5mm X 8.0mm의 치과 임프란트 식립을 위한 bone preparation을 시행한 후 폭 4mm, 깊이 4mm 크기의 골 결손부를 형성한 뒤 implant fixture를 installation 하고 골 결손부에 Bio-Oss를 혼합한 fibrin glue를 이식한 경우를 대조군으로 하여 Bio-Oss, 1X105개의 골막세포를 혼합한 fibrin glue를 이식한 군, 여기에 2ug의 rhBMP-2를 혼합하여 이식한 군으로 분류하여 동물실험을 시행하였다. 4주, 8주에 H&E 염색을 시행하여 신생골 형성 및 그 양을 histomorphometry(ImagePro program)를 통하여 분석하였다.
3. 연구 결과
Fibrin glue, HCPN에 하악골 골막에서 즉시 채취한 골막줄기세포를 같이 이식한 군의 경우에는 4주 소견에서 석회화된 골기질과 흡수중인 scaffold가 나타나나 성숙골은 별로 관찰되지 않고 있었으나 8주에서 골 형성이 진행되어 성숙된 lamella bone이 관찰되고 있었고 4주 소견에 비하여 bone area가 증가되어 있었다. Histomorphometry 분석 결과 BMP-2가 complexation된 HCPN을 이식하였을 때 BIC와 BIV가 증가되어 있었고 골막 줄기세포를 동시에 이식하면 신생골 형성에서 세포를 이식하지 않은 경우와 큰 차이를 보이지 않고 있었다.
4. 결론
즉시 이식을 위한 골막 줄기세포의 처리에 일반적인 처리 과정 외에 성장인자가 동시 투여가 필수적인 것으로 생각되고 줄기세포의 골모세포로의 다른 분화인자에 대한 추가적인 연구를 통하여 골막세포의 즉시 이식에 대한 유용성을 분석해보아야 할 것으로 생각된다.

다국어 초록 (Multilingual Abstract)

1. Aim of the study
This study was performed for analyze the availability of immediate implantation of periosteum-derived cell in the bone defect around dental implant for bone regeneration.
2. Materials & methods
The periosteum was gained in the mandible of dog, and digested by collagenase for 1 hour to gain the periosteum-derived cells. The periosteum-derived cells were injected into the bone defect around dental implant of dog mandible with Bio-Oss and rhBMP-2. Heparin-conjugated PLGA nanosphere was used for rhBMP-2 delivery and fibrin glue was used as a loading material. No graft was served as control. 4, 8 weeks after implantation, gross evidence of bone formation was confirmed by histology.
3. results
The improved and effective bone regeneration was achieved with the BMP-2 loaded PLGA nanosphere with periosteum-derived cells, but decreased bone regeneration was found without BMP-2.
4. Conclusion
It was considered that periosteum-derived cell graft was not effective without BMP-2 in bone regeneration.

목차 (Table of Contents)

• Abstract ⅰv
• I. 서론 1
• II. 연구재료 및 방법 2
• III. 연구결과 4
• Ⅳ. 총괄 및 고찰 5
• Ⅴ. 결론 9
• Ⅵ. 참고 문헌 10
• 그림 및 그림부도 13