사람 유치 치수에 존재하는 상피 유사 치수줄기세포의 치성 분화

Abstract

치아의 경조직이 우식, 외상 등 다양한 이유에 의해서 파괴되었을 때 인위적인 재료로 수복을 하지만 한계가 있다. 그래서 치아발생과정에서 중요한 상피-간엽 상호작용을 이용하여 생리적인 구조를 가진 상아질을 형성하려는 연구가 있어왔다. 간엽세포로서 치수 줄기세포를 사용하고 있지만, 상피세포로 사용할 법랑모세포는 치아 형성이 종료된 후 맹출 하게 되면 상실하게 된다. 최근 사람 유치 치수에서 상피세포와 유사한 치수 줄기세포(human dental pulp epithelial-like stem cell, hDPESC)가 발견되었다. 따라서 본 논문에서는 첫째로, 세포 실험으로 hDPESC가 법랑모세포와 유사한 세포 특성과 분화 특성을 가지고 있는지 알아본다. 둘째로, 세포 실험으로 hDPESC 유래 물질이 상아모세포의 분화와 석회화에 미치는 효과를 규명한다. hDPESC와 법랑모세포 특성을 비교하기 위해 법랑모세포 유사 세포로서 흰쥐의 애피컬 버드 세포주인 HAT-7을 이용했다. 광학 현미경 관찰시 hDPESC가 입방형이거나 다각형 상피세포 형태임을 관찰하였다. HAT-7과 세포 형태를 비교해 보아도 두 세포의 형태가 유사하였다. hDPESC가 HAT-7과 유사하게 전형적인 법랑모세포 인자인 ODAM, MMP-20, amelogenin, copine7을 발현하는 것을 western blot 과 RT-PCR로 확인 하였다. MDPC-23를 홀로 배양 했을 때보다 hDPESC와 동시 배양했을 때 4일에서 10일 동안 상아모세포 분화 표지자(DSPP, DMP-1)의 발현 수준이 증가하고, BSP의 발현 수준은 빠르게 감소하였다. 또한 copine7의 발현 수준이 7일에서 10일 동안 증가하였다. 이 결과는 세포 수준에서 hDPESC가 MDPC-23의 상아모세포로의 분화과정을 촉진한다는 것을 나타낸다. MDPC-23에 HAT-7과 hDPESC의 조건 배지를 각각 처리한 모든 군에서 DSPP 프로모터 활성이 증가하였다. 앞에서 수집한 조건 배지의 석회화 결절 형성 능력을 확인하기 위해서 MDPC-23를 hDPESC나 HAT-7의 조건배지 처리 유무에 따라 2주간 분화 배지에서 배양하였다. 그리고 Alizarin red S 염색법을 이용해서 석회화 결절 형성을 평가하였다. 조건배지를 처리한 MDPC-23에서는 4일부터 석회화 결절이 발견되어 14일까지 급격하게 증가하였지만, 조건 배지를 처리하지 않은 그룹에서는 7일부터 발견되었다. 이 결과는 세포 실험에서 hDPESC의 조건 배지가 상아모세포의 석회화를 촉진함을 나타낸다. 결론적으로 이 실험은 사람 유치 치수에 존재하는 hDPESC가 법랑모세포와 유사한 세포 특성과 분화 특성을 가지고 있다는 것을 보여준다. 또한, hDPESC에서 유래한 물질이 상아모세포로의 분화를 촉진하는 것을 알려준다. 따라서 치수에 존재하는 hDPESC가 법랑질을 형성하는 법랑모세포와 유사한 세포특성과 상아모세포의 분화를 유도하는 특성을 가진 치성 상피세포임을 나타낸다.