재조합 BMP-7 adenovirus로 형질도입된 사람 진피섬유모세포를 이용한 아교스폰지에서의 뼈발생

초록

사람에서 재조합 BMP-7 유전자를 뼈형성 및 재생에 활용하기 위하여, 조직공학적 방법과 유전자이식을 함께 응용하여 면 역결핍생쥐에서 뼈형성을 유도하고자 하였다. 재조합 BMP-7 adenovirus를 사람 진피섬유모세포로 형질도입시킨 후 제1형 아교용액과 함께 배양하여 아교스폰지를 만들고 이를 생쥐의 피하조직에 이식하여 1, 2, 4, 6, 8주에 2마리씩 희생시켜 뼈형성 이 유도되는지를 조직표본염색, 투과전자현미경관찰, 방사선 촬영 등으로 조사하였다. 1주째의 아교스폰지 주위에 많은 수의 세포가 모여들어 있었고 이들과 섬유들이 동심원상으로 둘러싸며 피막구조를 형성하고 있었다. 피막 및 이와 인접한 이식된 아교스폰지 내에 혈관이 형성되었지만 아교스폰지 중심부의 세포는 핵이 농축되고 세포 사이의 경계가 불분명하였다. 이식 2주째에는 피막에 신생 뼈조직으로 보이는 산호성구조를 관찰할 수 있었다. 그 속에 뼈세포방을 가지고 있었고 시간이 경과 하면서 영역이 확장되었다. 이들 구조에 대한 Von Kossa 염색에서 양성반응을 보여 뼈조직임을 확인하였다. 광학현미경관찰 에서 연골로 보이는 구조는 보이지 않았지만 2주째의 전자현미경관찰에서 피막 주위에 소수의 연골모세포가 관찰되었다. 6 주 이후부터 방사선사진상 이식부위에서 고음영을 관찰할 수 있었고 조직검사에서 아교스폰지 전 영역에 걸친 뼈형성을 관 찰하였다. 바깥쪽으로는 겉질뼈가 형성되었고 안쪽에는 얼마간의 지주뼈가 형성되었으며 그 사이에 잘 발달된 혈관들과 지 방세포들로 채워져 골수와 유사한 구조를 취하고 있었다. 이식된 아교스폰지 내의 뼈형성 빈도를 분석한 결과 1, 2, 4, 6, 8주 각각 0, 63, 88, 100, 100% (n = 8) 에서 뼈형성이 관찰되었다. 이상의 결과 재조합 BMP-7 adenovirus를 형질도입한 사람 섬유모 세포와 아교스폰지를 담체로 이용해 얻은 본 실험의 면역결핍생쥐에서의 뼈형성은 사람에서의 재조합 BMP-7을 이용한 유 전자이식의 또 다른 가능성을 보인 것이라 판단된다.

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