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출처 : 한국분자 · 세포생물학회

연골조직 재생을 위한 중간엽 줄기세포의 유전자 조절

김병주/이수홍 (차의과대학교 의생명과학과 줄기세포공학연구실)

서 론

최근 인간의 평균 수명증가로 인한 고령화 사회의 진행으로 퇴행성 질환이 급격하게 증가함에 따라[1], 줄기세포를 이용한 세포치료 연구가 활발히 진행되고 있다. 특히, 줄기세포와 조직공학이 결합한 세포공학 융합기술은 조직 및 장기의 재생을 위한 재생의학 분야에서 굉장한 관심을 받고 있다. 줄기세포 공학의 주요 목표는 조직 재건을 통해 손상된 조직과 장기를 대체하는 것에 있다[2,3]. 이러한 목적 달성을 위하여 양질의 줄기세포 생산뿐만 아니라 생체재료 개발 등의 다양한 분야들을 융합하여 최적의 산물을 생산하는 것이 조직재생의 성공 여부를 결정하는 중요한 열쇠가 될 수 있을 것이다.

최근에 인간 제대혈 유래 중간엽 줄기세포(UCB-MSC)를 이용하여 세계 최초로 관절염 무릎 연골 손상 치료제인 카티스템ⓡ(메디포스트)이 줄기세포 치료제로 개발되었다. 하지만, 카티스템ⓡ은 단순히 중간엽 줄기세포를 배양한 제품으로 공여자 또는 미세 환경의 변화에 따라 세포의 분화능이 다르게 나타나고 있기 때문에 이상적인 줄기세포 치료제를 개발하기 위해서는 아직도 많은 연구가 필요하다. 따라서 줄기세포를 포함하는 세포치료제 분야에서 그 치료효과를 증진시키기 위해 성장인자, 생체재료 및 조직공학 분야들과의 융합 연구가 활발히 진행되고 있다[4]. 하지만, 불행히도 수많은 연구결과들은 과거에 이어 아직까지 in vitro내 성공적인 줄기세포 배양을 위한 최적의 조건을 확립하는 데 한계점이 있고, in vivo 환경 또한 표준화된 방법을 제시하지 못하고 있다. 줄기세포 치료제 중 다분화능을 갖는 중간엽 줄기세포는 만능줄기세포에 비해 안정성이 높고 분화능이 상대적으로 제한적이어서 자가이식 또는 동종이식 치료제로 주로 사용되어 오고 있다[5, 6]. 하지만 여러 공여자들로 부터 추출된 중간엽 줄기세포는 여전히 각기 다른 분화 메커니즘을 가지고 있어 중간엽 줄기세포의 분화 표준화 기술은 꼭 극복되고 선행되어야 할 분야이다. 따라서, 본 리뷰에서는 중간엽 줄기세포의 전사인자 조절 및 표면 수용체의 유전자 조절을 통한 중간엽 줄기세포의 효과적인 연골분화 및 표준화 방안에 관한 기술을 소개하고자 한다.

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