배경: 지방조직에는 혈관내피세포로 분화할 수 있는 줄기세포 (adipose tissue-derived mesenchymal stem cell, ADSC)가 있으며, 이를 이용한 허혈성 혈관질환의 치료가 연구되고 있다. 본 연구의 목적은 사람 피하 지방조직으로부터 ADSC를 분리/배양하여 혈관내피세포로의 분화를 확인하고, 누드마우스를 이용한 하지허혈모델에서 ADSC의 치료효과를 확인하는 것이다.
방법: 사람의 피하 지방조직으로부터 배양된 ADSC에서 배양 주기 별로 발현하는 혈관 내피 세포 표지 단백을 RT-PCR로 측정하였다. 누드마우스에서 대퇴동맥 제거로 하지허혈을 유도 후, 배양된 ADSC를 대퇴부에 근주하고 4주 동안 (수술 직후;ADSC 근주 직전, 3, 7, 14, 21, 28일 후) ICG perfusion imaging 방법으로 허혈조직에서의 혈류량 (단위 조직에서 분당 교환되는 혈류량, %/min)을 측정하여 대조군과 비교 분석하였다. 결과: 배양된 ADSC세포는 2주째에 VE-cadherin, KDR, Flt-1의 발현이 가장 현저히 증가하였다. 하지 허혈모델에 근주할 세포는 2주간 배양한 ADSC를 사용하였다. 실험 3일째에 혈류량은 ADSC를 근주한 군(실험군 n=7) 에서 대조군(n=8),)에 비해 유의하게 증가하였다(315.2 %/min vs. 95.5 %/min, p = 0.005). 실험군 에서는 수술 직후부터 4주 동안 측정된 혈류량에 유의한 증가가 관찰 되었으나(POD 0, 33.2 %/min; POD 3, 315.2 %/min; POD 7, 457.8 %/min; POD 14, 942 %/min; POD 21, 982.4 %/min; POD 28, 997.7 %/min; ANOVA test F(5,22) = 14.96, p < 0.001), 대조군 에서는 4주 동안 허혈조직의 혈류량의 변화에 유의한 차이가 없었다. 결론: 본 연구결과 사람 피하지방조직으로부터 혈관내피세포로 분화 가능한 줄기세포를 확인하였으며, 하지허혈 모델에서 혈류량을 증가시키는 효과를 확인하였다. 특히, 기능적 혈류 측정 방법인 ICG perfusion imaging을 이용하여, 허혈조직에서의 관류량 증가를 정량적으로 입증함으로써 줄기세포요법의 임상적용 가능성을 확인할 수 있었다.
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