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학위논문 상세정보

Pleiotrophin이 골수 줄기 세포의 부착 및 골형성에 미치는 효과에 대한 연구 원문보기
Pleiotrophin Effects on Binding and Subsequent Osteogenesis of Human Mesenchymal Stem Cells

  • 저자

    김영태

  • 학위수여기관

    高麗大學校 臨床齒醫學大學院

  • 학위구분

    국내석사

  • 학과

    특수치료치과학전공

  • 지도교수

  • 발행년도

    2004

  • 총페이지

    24p.

  • 키워드

    Pleiotrophin 골수 줄기 세포 골형성;

  • 언어

    kor

  • 원문 URL

    http://www.riss.kr/link?id=T10068051&outLink=K  

  • 초록

    최근에 와서 치아 결손부에 대한 임프란트 술식이 널리 사용되고 있지만 심한 골결손부에 대한 임프란트 시술을 위한 골 이식 및 골 증대 술식에는 많은 어려움이 수반되고 있다. 골 결손 부위의 수복을 위한 골 재생 술식(bone regeneration)에는 탈회 동결건조골(DFDBA: Demineralized freeze-dried allogeneic bone)이나 hydroxyapatite 등의 기질(matrix)를 이용하는 방법과 자가골 이식이나 줄기세포, 즉 기질과 세포를 동시에 이용하는 방법 등이 있다. 미분화 줄기세포(mesenchymal stem cell)는 다양한 조직으로 분화 될 수 있는 세포로 실제 임상에 적용하기 위해서는 탈회 동결건조골, Bio-Oss^�, hydroxyapatite, tricalcium phosphate등의 기질이 필요하다. 이와 같은 기질 carrier는 표면 특성의 변화나 adhesive molecule을 coating해서 세포의 부착 능력을 증진시키거나 골전도성 물질을 coating해서 숙주 세포의 조골세포로의 분화유도 등의 방법을 통하여 그 기능을 개선할 수 있다. Pleiotrophin은 heparin-binding growth associated molecule(HB-GAM), 또는 osteoblast stimulating factor-1(OSF-1)로 불리우는 기질 단백질로 신경조직발생 과정에서 최초로 발견되었으며, 조골세포의 부착, 이주 및 분화를 유도하여 골 형성을 촉진하는 것으로 알려져 있다. 본 연구에서는 pleiotrophin이 세포 부착을 증진시키는지, 이에 따라 골수 줄기세포에의한 골 형성을 증가시키는지를 밝히기 위하여 Bio-Oss^�를 기질로 이용하여 cell binding assay와 osteogenesis assay를 시행하였다. Cell binding assay의 결과, 0.5∼1mm정도의 크기의 불규칙한 형태의 Bio-Oss^�표면에 부착 세포의 수가 증가되어 있었으나 osteogenesis assay에서는 Bio-Oss^�의 소공에 세포들이 clumping되어 있었고 골 형성이 없이 단지 주위에 섬유성 결체조직만이 관찰되고 있었다. 이와 같은 골 형성 실패는 첫째 부적절한 cell loading, 즉 세포수가 너무 많아 Bio-Oss^�의 소공 부위에 clumping되어 조골세포로의 분화에 필요한 적절한signal transduction이 어려웠던지 Bio-Oss^� 자체가 granule 형태로 신생 혈관 형성 등에 어려움이 있었지 않았나 추정된다. 즉, 본 연구 결과 pleiotriophin이 Bio-Oss^�의 세포 부착능을 증가시킴이 밝혀졌지만 세포 부착능력이 향상 되었다 하더라도, 성공적으로 골 형성이 되기 위해서는 기질형태가 적절해야 할 것으로 생각된다. 향후 본 연구 결과를 토대로 하여 줄기세포에 의한 골 형성을 유도, 증진할 수 있는 세포와 기질 상호작용에 대한 더 많은 연구가 필요하리라 사료된다.


    An area of current research is investigating the application of human mesenchymal stromal cells or hMSCS as a cell-based regenerative therapy. In order to achieve effective bone regeneration, appropriate matrices functioning as cell-carriers, must be identified and optimized in terms of functionality, efficacy and biocompatability. Two methods of approaching optimization of matrices is to facilitate adhesion of the donor hMSCs and furthermore to facilitate recruitment of host progenitor cells to osteoblastic differentiation. PIeiotrophin is an extracellular matrix protein that was first identified in developing rat brains and believed to be associated with developing neuronal pathways. A recent publication by Imai and colleagues demonstrated that transgenic mice with upregulated pleiotrophin expression developed a greater volume of cortical as well as cancellous bone. The proposed mechanism of action of pleiotrophin is demonstrated here. Through either environmental stresses and/or intracellular regulation, there is an increase in pleiotrophin production. The pleiotrophin is released extracellularly into areas requiring bone deposition. A receptor-mediated process recruits host osteo-progenitor cells into these areas. Therefore, the aim of our study was to investigate the osteo-conductive properties of Pleiotrophin. We wanted to determine if pleiotrophin coating facilitates cellular adhesion and furthermore if this had any effect on hMSC derived bone formation in an animal model.


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