배양된 구강점막 각화상피세포가 누드마우스 피부 창상 치유에 미치는 효과

Abstract

[한글]

상피세포를 배양하여 실제 임상에 적용하려면, 세포 배양 기간이 필요하고, 삼차원적으로 재건하여 배양한 세포들을 결손부위로 이동시킬 운반체가 필요하다. 이런 문제점을 극복하기 위해서는 가능하면 세포의 성장이 빠른 조직을 선택하여 세포 배양을 하고, 삼차원적으로 재건하지 않고도 상피세포 이식이 가능한 방법을 모색하여야 한다.본 연구에서는 일차 배양된 구강점막 각화상피세포에

BromodeoxyUridine(BrdU)을 부착하고 누드마우스의 피부 창상에 이식한 후 구강점막 각화상피세포의 운명을 추적하여 배양된 구강점막 각화상피세포가 피부 창상의 치유에 미치는 효과를 알아보고자 하였다.

구강점막 각화상피세포는 건강한 성인의 제 3 대구치 발치 시 염증이 없는 부위의 치은을 채취하여 일차 배양한 후 BrdU로 표지하였다. 실험 동물로는 20 2g의 암컷 누드마우스 30마리를 각각 15마리씩 대조군과 실험군으로 나누었다. 실험 방법으로는 누드마우스의 등에 근막상방 1.5㎝ 1.5㎝ 크기의 피부 결손부를 형성한 후 실험군은 BrdU로 표지된 일차 배양된 구강점막 각화상피세포를 이식해 주었고, 대조군은 이식하지 않고 자연 치유가 되도록 하였다. 각각의 군은 술후 3일, 1주, 2주째에 희생하여 결손부위에 대한 조직 생검을 실시하였다. 모든 결손부위 상피의 조직학적 변화를 관찰하고 영상분석기를 이용하여 재생된 상피층의 길이를 조사하였다. 실험군에 대해서는 Anti-BrdU와 Anti-cytokeratin(CK) AE1/3를 이용하여 이중면역조직화학적 평가를 시행하였다.

결과는 다음과 같다.

1. 조직학적 소견 및 영상분석기를 이용한 재생된 상피층의 길이 측정 결과, 3일째 대조군에서는 창상변연부에서 결손부위를 향해 평균 0.73㎜의 상피 재생이 일어났으며, 실험군은 이식된 상피군집을 중심으로 활발한 상피 재생을 보이며 평균 3.76㎜의 상피 재생을 보였다.

1주째 대조군은 창상변연부에서 결손부위를 향해 평균 1.88㎜의 상피 재생이 일어난 반면, 실험군은 평균 6.64㎜의 상피 재생을 보였고 일부에서는 상피의 두께는 얇으나 결손부위 전체에 상피화가 일어난

경우도 있었다.

2주째 대조군은 평균 2.99㎜의 부분적인 상피의 재생을 보이는 반면, 실험군은 모든 경우에서 창상부위의 완전한 재생을 보였으며 재생된 조직은 정상 피부 조직과 유사한 소견을 보였다.

통계적 분석 상 대조군보다 실험군이, 각 군에서는 3일, 1주, 2주로 갈수록 재생되는 상피층의 길이가 증가하여 통계적 유의차를 보였다(p<0.05).

2. BrdU와 CK AE1/3에 대한 이중면역조직화학 검사 결과,3일째 실험군은 창상변연부에서 재생되는 상피로의 이행부위에 CK AE1/3에 양성인 상피층이 두껍게 관찰되었고 창상변연와 동떨어진 결손부위에서 CK AE1/3에 양성을 보이는 세포군집이 관찰되었다. BrdU에 양성인 세포는 이행부위에는 존재하지 않고 창상변연와 동떨어진 결손부위에서 관찰되었다. 이 세포들은 핵이 BrdU에 양성이면서 세포질은 CK AE1/3에 양성을 보이고 있었다.

1주 및 2주째 실험군은 재생되는 상피층이 CK AE1/3에 양성을 보였으나, BrdU에 양성인 세포는 관찰되지 않았다.

이상의 연구 결과로 일차 배양된 구강점막 각화상피세포 이식은 피부 결손부의 창상 치유를 촉진시키는 것을 알 수 있었다.

[영문]

Aim: The aim of this study was to investigate the mechanism of promoted skin wound healing in skin defects with primary cultured oral mucosal keratinocytes.

Materials and methods: Thirty adult female nude mice weighing 20 2g were used for the experiment. Primary cultured and suspended oral mucosal keratinocytes, labeled with BrdU, were scattered onto 1.5㎝ 1.5㎝ sized full thickness skin defects in the experimental group(N=15), and no grafts were placed the control group(N=15). They were sacrificed at 3 days, 1 week and 2 weeks after the treatment respectively. Histological examination of each wounds were performed to review the healing progress on measuring the length from the wound margin to regenerating epithelial front. The role of keratinocytes were assessed by double immunohistochemical staining with Anti-BrdU and

Anti-cytokeratin AE1/3.

Results: In the experimental group the wound was completely covered with regenerating epithelia in 2 weeks, but partially regenerated in the control group. The immunohistochemical studies unexpectedly reveal that most of regenerating epithelial cells were induced from marginal epithelium of the margin, not from the scattered keratinocytes.

Conclusion: We could successfully confirm that graft of primary cultured oral mucosal keratinocytes promotes the regeneration of skin defects.