Combined transplantation of mesenchymal stem cell and bFGF contained nanospheres into the injured rat spinal cord

Abstract

[한글]

척수 손상은 비가역적인 것으로 손상 후 재생은 매우 어려운 것으로 알려져 있다. 중추신경에 손상이 생기면, 손상된 신경의 자발적인 재생은 극히 제한적이다. 세포이식은 척수손상을 치료하기 위한 매우효과적인 방법으로 여겨지고 있지만 .척수손상은 병리학적 관점에서 매우 복잡하므로 다양한 복합적 치료법을 이용한 접근이 필요 되어 진다. 이러한 면에서 성장촉진인자는 복합적인 치료의 한 요소로써 사용가능성이 알려지고 있다.따라서 본 연구는 아급성 척수 신경손상 시 척수 신경기능의 회복을 위하여 골수 간엽 줄기세포 또는 신경재생 등에 관여하는 성장촉진인자(bFGF)를 분비하는 생분해성 물질(PLGA nanospheres)을 골수 간엽 줄기세포와 함께 척수손상모델에 이식한 후 이식된 조직 내에서 이식세포의 생존, 세포의 분화여부 및 이식한 생분해성 물질(PLGA nanospheres)과 골수 간엽줄기 세포가 조직 내에서의 신경세포 보호 효과를 확인하고, 성장촉진인자(bFGF)와 생분해성물질(PLGA nanospheres)이 손상된 척수 조직과 이식한 세포의 생존분화에 어떠한 영향을 주는지 확인하고자 하였다.생분해성 물질(PLGA nanospheres)이 in vitro실험상에서 골수 간엽 줄기세포의 증식을 도와주는 것을 확인 하였고 생분해성 물질(PLGA nanospheres)과 골수 간엽 줄기 세포를 함께 이식하였을 때 골수 간엽줄기만의 생존력이 증가하였으며 신경섬유가 증가 하였다 이식한 곳 주변으로 성상세포가 많이 모여 들지 않는 것을 확인하였다. 하지만 다른 세포로의 분화는 관찰 되지 않았다.

[영문]Currently, there has been no effective regenerative therapy for spinal cord injury. One of the emerging strategies for regenerating damaged neural tissue is the implantation of stem cells. The use of bone marrow stem cells(MSCs) in cell therapies may have some advantages over the use of other sources of cells including autologous transplantation. But the nave MSCs transplantation has some limitations including cell survival, migration and differentiation. The aim of this study was to investigate whether the transplantation of human MSCs with PLGA nanospheres that secrete bFGF into the contused spinal cord reconstitutes an axonal growth promotion and tissue sparing after spinal cord injury.We transplanted human mesenchymal stem cell(hMSC) and bFGF-PLGA nanospheres into the moderate contused SCI model simultaneously.bFGF-HCPNs have stimulating proliferation effect of hMSCs. hMSCs transplantation with bFGF-HCPNs increased neurofilament postive fibers in epicenter of injured spinal cord, survival of transplanted hMSCs and inhibited growth of the astrocytes.