Ascorbic acid에 의한 골수유래 중간엽줄기세포의 증식력 조절

Abstract

골수유래 중간엽줄기세포는 손상된 세포의 기능이나 조직, 장기를 재생시키는 세포치료 및 난치성 질환에 대한 치료방법으로 크게 부각되고 있다. 하지만 추출되는 양이 적으며, 세포배양이 진행될수록 증식력과 분화능력이 급격히 감소하기 때문에 대량생산이 어렵다. 또한 척수손상이나 뇌졸중 같이 짧은 시간 내에 줄기세포를 이식해야 치료 효과를 극대화 할 수 있는 질환의 경우, 대량의 줄기세포를 짧은 시간 내에 얻을 수 있어야 하기 때문에 중간엽줄기세포의 증식력을 증가시키는 연구는 필수적이며, 이에 기초하여 최적의 배양조건을 개발할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 ascorbic acid와 bFGF (basic fibroblast growth factor)를 배양배지에 단독 및 병합 처리하여 골수유래 중간엽줄기세포의 증식력과 분화능력의 촉진을 유도하였다. Ascorbic acid와 bFGF를 단독 및 병합 처리한 경우 모두 세포의 증식이 증가하였으며, ascorbic acid와 bFGF를 병합 처리 한 경우 지방세포로의 분화가 가장 잘 유도되는 것을 확인하였다. bFGF의 단독 처리와 ascorbic acid와 bFGF를 병합 처리한 경우 활성산소종을 생성하고 ERK (extracellular signal-regulated kinase)를 활성화시켜 세포의 증식을 유도하지만 bFGF는 중간엽줄기세포의 양성지표인 CD73, HLA-ABC, CD90의 발현을 80% 정도로 감소시키고 음성지표인 HLA-DR 발현을 13.6%까지 증가시킨다. 또한 ascorbic acid와 bFGF를 병합 처리한 경우 CD73, HLA-ABC, CD90의 발현이 약 68%까지 감소하였고 음성지표인 HLA-DR은 8.6%까지 발현이 증가하였다. 이처럼 bFGF는 세포의 표면항원의 발현을 변화시키므로 임상적 적용에 부적합 할 것으로 판단된다. 반면에 ascorbic acid는 약간의 ERK활성을 통해 세포의 증식을 유도하면서 줄기세포 표면항원의 발현 변화를 유도시키지 않았다. 결론적으로 ascorbic acid는 줄기세포의 분화능 및 표면항원의 발현변화를 유도시키지 않으면서 증식을 촉진시킬 수 있기 때문에, 짧은 시간 내에 대량의 줄기세포를 얻기 위한 배양방법으로 bFGF와 같은 성장인자보다는 ascorbic acid를 사용하는 것이 더 타당하다고 사료된다.