Direct Conversion of Adult Skin Fibroblasts to Endothelial Cells by Defined Factors

Abstract

국문초록 배경- 혈관내피세포를 증가시키기 위한 세포 기반의 치료들은 좋은 치료 방법으로 자리잡아가고 있다. 여기서, 우리는 성체 피부섬유아세포에서 직접적으로 기능성 혈관내피세포를 생성하는 새로운 접근 방식을 연구하였다. 방법과 결과- 혈관내피 발달의 핵심이 되는 11개의 후보 유전자들이 선정되었다. GFP- 피부섬유아세포는 Tie2-GFP 생쥐에서 얻어졌고, 여기에 렌티바이러스를 이용하여 모든 11가지 인자를 동시에 과발현시켰다. Tie2의 유전자 활성을 나타내는 Tie2-GFP+ 세포가 유세포 분석에 의해 0.9%로 나타났다. 일련의 단계별 검사는 5가지 주요 인자들 (Foxo1, Er71, Klf2, Tal1 및 LMO2) 을 밝혀내었고, 이것은 피부섬유아세포가 Tie2-GFP+ 세포로 4%까지 효율적으로 reprogramming 되는 것을 보여주었다. 5가지 인자들은 꼬리 끝 피부섬유아세포를 가지고도 Tie2-GFP+ 세포로 변환 시킬 수 있었고, 이것은 그들의 보편적인 효과를 보여주었다. 5가지 인자 형질도입 후, 이 reprogamming 전략이 만능 줄기세포 유도를 포함하지 않는다는 것을 증명하기위해 Oct4 또는 Nanog가 발현되지 않는다는 것을 보여주었다. Tie2-GFP+ 세포는 FACS를 이용하여 분리하였고, 유도된 혈관내피세포 (iECs) 로 명명되었다. iECs는 혈관내피세포와 같은 조약돌 형태를 나타내었고, 혈관내피세포의 분자 마커를 보여주었다. iECs는 BS1 lectin 결합, acLDL 흡수와 Matrigel에 모세 혈관 형성 등의 혈관내피 기능을 보유하였다. VE-cadherin과 Tie2 promotor들이 iECs에서 탈메틸화 되어있었고, 진정한 혈관내피세포와 유사한 후생 유전학적 프로필을 보여주었다.. mRNA의 프로파일링은 진정한 혈관내피세포와 iECs의 군집화를 보였으며, iECs에서 혈관내피세포 유전자의 높은 발현이 있었다. 생쥐의 뒷다리 허혈 모델에서 iECs의 주입은 모세 혈관 밀도를 증가시키고, 사지 관류를 강화시켰다. 이것은 iECs의 생체 내 생존 및 기능을 보여주었다. 결론- 우리는 성체 피부섬유아세포에서 기능적인 혈관내피세포로의 첫 번째 형질전환을 보여주었다. 이러한 결과는 허혈성 혈관 질환의 세포 치료에 대한 새로운 치료 양상을 제안해준다. 주요어 : induced endothelial cells, direct conversion, transdifferentiation 학 번 : 2011-24250