Pioglitazone으로 강화된 Wharton's jelly 유래 중간엽줄기세포를 이용한 만성폐쇄성폐질환의 치료 효과

Abstract

연구목적: 현재까지 만성폐쇄성폐질환의 진행을 억제하는 치료는 없는 실정이다. 최근 만성폐쇄성폐질환의 진행을 억제하거나 파괴된 조직을 재생하는 근본적인 방법으로 중간엽줄기세포 치료가 기대를 모으고 있다. 중간엽줄기세포는 골수나 지방조직 등 다양한 조직에 존재하고, 제대의 구성 조직인 Wharton’s jelly에서도 중간엽줄기세포를 추출할 수 있다. 동물실험을 통해 밝혀진 pioglitazone의 중간엽줄기세포의 재생능력의 강화효과를 바탕으로 Wharton’s jelly에서 추출한 중간엽줄기세포에 pioglitazone의 전처치 여부가 치료효과를 향상시킬 수 있는 지 검증하고자 한다.

연구재료와 연구방법: 마우스를 대상으로 엘라스타아제의 기도내 투여와 담배연기 흡입으로 만성폐쇄성폐질환 동물모델을 만들어 준비한다. 제대의 Wharton’s jelly로부터 중간엽줄기세포 (WJMSCs)를 추출하여 pioglitazone을 전처치한 군과 전처치를 하지 않은 군으로 나누어 2가지 만성폐쇄성폐질환 마우스모델에 정맥내로 투여한다. 이후 1주째에 폐를 적출하여 폐조직의 현미경관찰을 통해 마우스 폐기종 동물모델의 폐기종 감소효과를 분석하였다. 더불어 형광광학영상을 이용하여 정맥내로 투여된 pioglitazone을 전처치한 중간엽줄기세포가 정상 폐에 정착이 되는 지에 대해서도 확인하였다.

연구결과: WJMSCs이 두 종류의 마우스 폐기종모델에서 폐기종의 재생 효과가 있음을 확인하였다. 엘라스타아제 유도 폐기종모델에서 mean linear intercepts (MLI)이 pioglitazone으로 전처치한 WJMSCs군과 전처치하지 않은 군에서 각각 59.02±2.42㎛ (n=6), 72.80±2.87㎛ (n=6)으로 측정되어 pioglitazone 전처치가 재생에 더 효과적임을 (p<0.01) 관찰하였다. 담배연기 흡입 폐기종모델에서는 MLI가 대조군, pioglitazone 전처치한 WJMSCs군과 전처치하지 않은 군에서 각각 51.65±1.36㎛, 38.97±0.61㎛, 41.25±0.98㎛ (n=6)로 WJMSCs이 대조군에 비해서 유의하게 재생효과가 있음을 확인하였고 (p<0.001) pioglitazone 전처치여부에 따른 폐기종 재생효과에는 차이가 없었다 (p=0.0715).

결론: 엘라스타아제 유도 폐기종 동물모델에서 pioglitazone을 전처치한 WJMSCs 투여는 전처치를 하지 않은 WJMSCs투여에 비해서 폐기종의 유의한 호전을 보였다.