신경재생의 정합성 향상을 위한 혈소판 풍부혈장 탑재 신경도관 개발

Abstract

배경: 갑상선 절제술 중 되돌이 후두 신경(recurrent laryngeal nerve, RLN)은 쉽게 손상될 수 있으며, 이로 인해 발생한 성대 마비는 쉰 목소리, 흡인성 폐렴 및 호흡 곤란을 일으키며, 생명을 위협 할 수도 있다. 이에 저자는 이러한 되돌이 후두신경 손상시 기능적 신경 재생을 위한 혈소판 풍부 혈장 (platelet rich plasma, PRP)을 함유하는 다공성 폴리카프로락톤 신경 유도 도관 (Nerve guidance conduit, NGC)의 유용성을 세포 실험 및 동물 실험으로 평가하였다. 방법: 인간 슈반 세포주에 PRP를 처리 한 후 세포 증식, 이동을 평가 하였고, RT PCR 및 웨스턴 블롯으로 신경 자극 인자, 수초 관련 당 단백질 (MAG) 및 ERK의 발현을 확인하였다. 동물실험으로는 22 마리의 뉴질랜드 흰 토끼에서 왼쪽 RLN의 10mm 세그먼트를 절제하고 두 그룹(일반 NGC = 10마리, PRP가 탑재된 NGC = 12마리)으로 나누어 성대의 움직임, 조직 등을 관찰하였다. 성대의 기능적 움직임은 수술 후 8, 12 및 16 주에 내시경을 이용하여 동적 평가를 시행하였고, 성대근육의 위축 및 도관내 재생된 신경의 길이, 성분 등은 H&E 및 톨루이딘 블루 염색에 의해 평가하였다. 도관내 재생된 조직은 아세틸콜린 에스테라제 (AchE), 뉴로필라멘트 (NF) 및 항-S100 단백질에 대한 면역 조직 화학적 염색 및 전자현미경 분석을 수행 하였다. 결과: 세포 실험 결과, 슈반 세포의 증식, 이동은 PRP 농도에 비례해서 증가 하였다. PRP 농도가 증가할수록 신경 자극 인자, MAG 및 ERK의 발현이 증가하였다. 동물실험 결과, 내시경 평가상 일반 NGC 그룹보다 PRP가 탑재된 NGC 그룹에서 유의하게 더 우수한 신경 회복을 보여 주었다. PRP탑재 그룹은 순수한 PCL 그룹보다 성대 근육의 면적 비율이 상당히 높고 위축이 적었으며, 신경 말단에서 AchE, NF 및 S-100의 발현이 유의하게 더 강하였다. 신경말단에 조직학적으로 두 신경 말단에서 조직학적으로 신경 성장이 더 조밀하게 관찰되었다. 전자현미경에서도 PRP탑재 NGC그룹에서보다 밀도가 높은 수초화된 축삭을 관찰할 수 있었다. 결론: PRP가 분비하는 신경자극인자는 그 자체로 슈반세포의 증식과 발현 및 재생을 촉진 시키며, PRP는 슈반세포의 신경자극인자 분비를 증진시킨다. 생체 내에서도 PRP 탑재 NGC는 일반NGC보다 더 나은 신경 재생결과를 보였다. PRP 탑재 NGC는 되돌이 후두 신경 재생에 유리한 환경을 제공하고, 말초 신경 손상에 대한 잠재적 치료 제가 될 수 있을 것이다.