골수유래 성체줄기세포의 노화에 따른 내인성 대사체 발현 연구

Abstract

중간엽줄기세포는 제한된 증식력을 가지고 있어 암세포화 가능성이 없으며 윤리적으로 문제가 되지 않아 연구 및 임상에 다양하게 이용되고 있다. 그러나 개체로부터 얻을 수 있는 수가 적어 필연적으로 체외(in vitro)에서 증폭이 요구되며 이 과정에서 줄기세포의 특징을 유지하는 고도의 배양 기술이 필요한 점이 응용 단계에서의 한계로 지적되어 왔다. 이에 따라 본 연구는 체외 배양 과정에서 중간엽줄기세포의 분화능과 활성 변화를 확인하고 조절하는 기술을 확보하기 위하여 수행되었다. 배양 중 노화에 따른 줄기세포 특성 변화를 확인할 지표물질(marker)를 선별하기 위하여 사람 골수유래 클론성 중간엽줄기세포(human bone marrow–derived clonal mesenchymal stem cell)의 세포 노화(cellular senescence)를 유도하여 발현이 변화하는 내인성 대사체를 UPLC/Q-TOFMS를 기반으로 확인하였다. 검출된 대사체 중 후보지표물질(marker candidate)을 선별하기 위하여 linear mixed effects model을 적용하여 배치(batch)와 시간(passage)의 영향을 보정하였으며 t-test와 F-test를 이용하여 평균과 분산에 대한 검정을 각각 수행하였다. 선별된 후보지표물질의 동정을 위하여 대표적인 표준품과 충돌에너지(collision energy)에 따른 스펙트럼 패턴을 통해 구조 분석을 한 결과, 노화에 따라 발현이 변화하는 대사체가 몇몇 라이소포스파티딜콜린(lysophosphatidylcholine)과 라이소포스파티딜에탄올아민(lysophosphatidylethanolamine) 임을 동정하였다. 본 연구를 통하여, 중간엽줄기세포가 노화될 때에 발현이 변화하는 내인성 대사체를 확인하였고 이의 기전에 대한 가설을 제시하였다. 이는 중간엽줄기세포의 노화의 진행을 확인하는 지표물질로 이용할 수 있을 뿐만 아니라 노화의 과정이 세포내의 어떤 기전과 연관되는지를 이해하는 데에 이용될 수 있다.