골수처리키트 내 잔존하는 골수세포로부터 중간엽줄기세포의 분리 (Isolation of Mesenchymal Stem Cells from the Mononuclear Cells Remaining in the Bone Marrow Processing Kit)

서지정보

· 발행기관 : 대한수혈학회
· 수록지 정보 : 대한수혈학회지 / 21권 / 3호 / 280 ~ 288페이지
· 저자명 : 김신영, 허준석, 김한수, 김현옥

초록

배경: 중간엽줄기세포는 지속적인 자기 재생산(self renewal) 능력과 함께 다양한 조직으로 분화할 수 있는 유연성(plasticity)을 가지고 있어 재생의학, 조직공학 및 유전자 치료의 매력적인 연구소재로 주목을 받으며 많은 연구가 진행되고 있다. 골수에서 중간엽줄기세포를 분리하는 경우다른 조직에 비해 일정 수준 이상의 질을 가진 충분한 양을 회수할 수 있다. 그러나 골수를 건강한지원자로부터 단순히 연구목적으로 확보하기는현실적으로 매우 어렵다. 따라서 본 연구에서는폐기되는 골수처리키트에 남아있는 골수로부터연구목적용 골수유래 중간엽줄기세포를 분리하고자 하였다.
방법: 건강한 골수공여자로부터 채집된 골수를COBE 2991 Cell Processor (CaridianBCT Inc.)를이용하여 적혈구와 혈장의 분리제거를 시행한후, 골수처리키트에 남아 있는 골수를 채집 2시간 내에 회수하였다. 회수된 골수는 밀도구배원심분리를 이용하여 백혈구연층을 분리하고 부착세포의 증식이 일어날 수 있도록 배양하였다. 부착세포의 세포충실도가 70∼80%가 되는 경우 회수하여 계대배양하거나 액체질소에 냉동보관하였다. 분리 배양한 중간엽줄기세포의 성상을 파악하기 위해 유세포분석 및 골세포, 지방세포, 연골세포로의 분화 여부를 확인하였다.
결과: 골수처리키트 내에 남아있는 골수로부터회수한 단핵세포의 수는 평균 1×108개였으며 모두에서 중간엽줄기세포를 분리 배양할 수 있었다(n=4). 또한 1회의 계대배양을 통하여 약 3주 후평균 3×107개의 중간엽줄기세포를 얻을 수 있었다. 유세포분석 상 중간엽줄기세포의 표지자인CD29, CD44, CD73, CD90, CD105는 모두 강하게발현하였으며, 조혈모세포의 표지자인 CD34와CD45, 내피세포의 표지자인 CD31과 단핵구의 표지자인 CD14은 발현되지 않았다. 중간엽줄기세포의 기능적 측면을 평가하기 위하여 골세포, 지방세포 및 연골세포로의 분화를 유도하였으며,세 가지 세포로 모두 분화가 가능함을 확인하였다.
결론: 골수이식 시 폐기되는 골수처리키트로부터 중간엽줄기세포를 다량 확보할 수 있었으며,추후 중요한 중간엽줄기세포의 공급원으로서의가능성을 확인하였다.

영어초록

Background: Mesenchymal stem cells (MSCs) that are capable of extensive self renewal and differentiation have attracted great attention as a promising tool for regenerative medicine and tissue engineering. Although MSCs can be isolated from various tissues, bone marrow currently represents one of the most reliable sources for providing a sufficient yield of cells in a good quality. Herein, used bone marrow processing kits were evaluated as a valuable source of MSCs.
Methods: Bone marrow mononuclear cells (MNCs) were recovered from used bone marrow processing kits after routine bone marrow processing by using the COBE 2991 Cell Processor (CaridianBCT Inc.). The MSCs were isolated from the recovered MNCs using a standard plastic adherence method. Immunophenotyping and differentiation assays were performed to clarify the characteristics of the isolated MSCs.
Results: An average of 1×108 bone marrow MNCs was collected, and the MSCs were successfully isolated from the recovered bone marrow MNCs in all case. The isolated MSCs were positive for essential MSC surface molecules (CD29, CD44, CD73, CD90, CD105) and they were negative for most hematopoietic and endothelial cell markers (CD34, CD45, CD31, CD14). The isolated MSCs were capable of differentiation along the osteogenic, adipogenic and chondrogenic pathways.
Conclusion: MSCs isolated from used bone marrow processing kits are an alternative and ethical source of bone marrow derived MSCs, and they can be used for research purposes.

참고자료

· 없음