조혈모세포로부터 적혈구 분화에 사용되는 무혈청 배지의 성능비교 (Comparison of Serum-Free Media in RBC Differentiation from Human Hematopoietic Stem Cells)

서지정보

· 발행기관 : 대한수혈학회
· 수록지 정보 : 대한수혈학회지 / 26권 / 1호 / 18 ~ 25페이지
· 저자명 : 김지연, 김신영, 전유라, 최용욱, 김현옥

초록

배경: 각 나라에서의 줄기세포 기반 적혈구 생산기술에 대한 연구의 경쟁이 치열하다. 그러나시험관내 소량 생산의 성공이며, 실제 수혈을 위한 적혈구의 대량생산은 아직 성공하지 못한 기술이며 이중 비용효율적인 면에서 가장 중요한요소가 배지의 선택이다. 본 연구에서는 적혈구대량 생산을 위해 대표적인 조혈모세포 증식배지인 StemProⓇ-34 SFM과 Stemline II hematopoietic stem cell expansion medium을 사용하여 제대혈유래 줄기세포로부터 적혈구 분화를 시도하여 두배지의 효율을 평가하고자 하였다.
방법: 제대혈로부터 CD34 양성세포를 분리하여 두개의 상업용 무혈청 배지를 기본으로 하여적혈구 분화 실험을 진행하였다. 21일간 적혈구로 분화시키면서 7일부터 일주일 간격으로 21일까지 4회 hemocytometer를 사용하여 수기로 세포수를 산정하였으며, 말초도말 슬라이드를 제작하여 세포의 형태 변화와 적혈구 분화를 백분율로비교하였다.
결과: Stemline 배지에서는 빠르게 분화가 진행되어 10∼14일째부터 탈핵을 한 성숙적혈구가 관찰되기 시작하였으며 배양 17일째는 50% 이상의정색소성 적혈구아세포(orthrochromatic erythroblast) 가 관찰되었다. StemPro 배지에서는 성숙적혈구가 17일이 되서야 많이 관찰되기 시작하였다. 그러나 StemPro 배지에서는 적혈구로의 분화가 천천히 진행되었지만 배양 21일까지 세포의 형태는Stemline 배지에 비해 잘 유지되면서 계속 분화하는 양상이 관찰되었다.
결론: StemPro 배지는 조혈모세포의 분화능이조금 늦게 나타나고 더 오랜 기간 세포증식을 보여주었다. Stemline은 좀더 빨리 세포수의 증가를보이면서 성숙적혈구의 분화가 이루어졌으나 배양 17일 부터는 세포의 형태나 숫자의 증가가 둔화되었다. 따라서 Stemline은 배양기간을 줄여 짧은기간 동안에 성숙 적혈구를 얻을 수 있기 때문에 적혈구 분화배지로서 더 적합하다고 판단되었다.

영어초록

Background: Research on RBC production from hematopoietic stem cells has been conducted competitively in many countries. However those were in vitro successes and many hurdles still remain for large scale transfusable RBC production from stem cells. A need for large volume of culture media is a crucial factor for culture condition which researchers must overcome. In this study, we evaluated the efficiency of two commercial serum-free media, StemPro®-34 SFM and Stemline II hematopoietic stem cell expansion medium, in RBC differentiation from cord derived stem cells.
Methods: We cultured cord derived CD34＋ cells in vitro and evaluated over the periods of 7 days, 14 days, 17 days and 21 days in culture for expanded cell count, cell morphology and differential count using the Wright Giemsa stain.
Results: Cell expansion and RBC differentiation developed rapidly in Stemline media compared to StemPro media.
Enucleated RBCs were observed at 10∼14 culture days and orthochromatic erythroblasts were shown up to 50 % among culture cells at 17 days in Stemline media. The enucleated RBCs were observed at 17 days in StemPro Media. Although the erythroblasts in StemPro media are slow at differentiation, they maintain continuous expansion up to 21 days.
Conclusion: In Stemline media, the expansion and differentiation to mature RBCs are processed much faster, but the cell condition slows down after 17 days. In the RBC production aspects, Stemline media is better than StemPro media as a rapid differentiation because it reduces the cost due to in vitro short culture duration.

참고자료

· 없음