In vitro culture를 이용한 골수 유래 분화 마커 음성세포의 간세포 분화

Abstract

서론: 간은 대사 항상성에 관여하는 중요 기관이기에, 간의 손상은 생명을 위협하기도 한다. 간은 재생이 가능한 기관이라 알려져 있음에도 간 손상에 대한 치료법은 아직 제한적이다. 성체 줄기세포는 자기 복제가 가능한 동시에 다른 세포로 분화할 수 있는 능력을 가지고 있고, 피부, 장, 골수 등에 존재한다고 알려져 있다. 최근 이러한 성체 줄기세포를 이용하여 손상된 조직을 대체하고자 하는 연구들이 이루어지고 있으며, 그 예로 성체 줄기세포를 이용한 간세포 분화를 통해 손상된 간세포를 대체할 수 있는 방법을 찾고자 하는 노력들이 있다.

방법: C57BL/6J로부터 얻은 골수 세포 중 lineage-negative (lin-) cell을 magnetic-activated cell sorting (MACS)를 통해 분리하여 type-I-A collagen이 처리된 조건에서 15일간 배양하였다. 초기 세포 증식을 위해 마우스 혈청을 사용하였고, 간세포 분화를 위해 정상 마우스 간 조직을 이용해 획득한 liver-conditioned medium (liver-CM)과 재조합 hepatocyte growth factor (HGF)를 처리하였다. 간세포 분화의 확인은 RT-PCR과 면역형광 염색을 이용했고, EdU incorporation assay를 이용하여 증식하는 세포를 확인하였다.

결과: 마우스 혈청을 이용했을 때 세포의 증식이 일어남을 확인하였고, 이후 liver-CM과 HGF를 처리했을 때 형태학적으로 간세포 성상을 확인하였고, RT-PCR과 면역형광 염색법을 통해 albumin의 발현을 확인할 수 있었다. 골수 유래 lin- 세포로부터 간세포로 분화되는 과정에서 afp, trop2, dlk-1 등의 마커를 발현하는 전구 세포가 후기 분화 과정에서 나타남을 확인하였고, 배양 초기 과정에서는 gata4, foxa2, sox7 등의 내배엽 세포의 마커들이 발현하며 증식하고 있음을 볼 수 있었다.

결론: 성체 줄기세포의 하나인 골수 유래의 lin- 세포가 마우스 혈청과 liver-CM/HGF의 처리를 통해in vitro 상에서 간세포로 분화하는 것이 가능함을 확인하였다. 또한 분화 초기 과정에서는 내배엽 세포의 특징을 발현하는 세포의 형태를 거치는 것을 확인할 수 있었고, 이후에는 간세포 전구체 성상의 특징을 가지는 세포를 통해 간세포로 분화함을 확인하였다. 이로써 골수 유래의 미분화 세포를 이용해 in vitro 상에서 간세포 분화 가능성을 확인하고, 더 나아가 간세포의 재생 과정에 있어 세포 성상의 변화를 연구하는데 도움이 될 것으로 생각된다.