Chondrogenesis from rabbit mesenchymal stem cells derived from bone marrow on the Extracellualr matrix scaffold.
체내에서 중간엽 줄기세포의 연골분화에 세포외기질 지지체가 미치는 영향
초록/요약
ECM scaffold developed in our previous study was used to provide a suitable three-dimensional environment on chondrogenesis of rabbit mesenchymal stem cells in vivo condition. The result demonstrated that rabbit mesenchymal stem cells grown on the ECM scaffold underwent chondrogenesis and the chondrogenic phenotype was maintained throughout the cultivation time (6 weeks), while the cells grown on the PGA scaffold progressed into the endochondral ossification in vivo. MSCs cultured on ECM scaffolds maintained the expression of the collagen type II and GAG proteins during the culture time for 1, 2, 4 and 6 weeks, whereas MSCs cultured on PGA scaffolds decreased the expression of collagen type II at 4 weeks of culture. This indicates that the ECM scaffold could provide a favorable environment for the chondrogenesis of MSCs maintaining the chondrogenic phenotypes and synthesizing cartilaginous matrix. In addition, the expressions of the collagen X and Osteopontin, and subsequent matrix mineralization detected by Von Kossa staining method increased in the MSC-seeded PGA scaffolds for 6 weeks of in vivo culture but not in MSC-seeded ECM scaffolds. Therefore, the ECM scaffold could be used as a suitable platform mimcking cartilage-specific structure for the induction of chondrogenesis of rMSC and subsequent cartilage tissue formation in vivo condition. keywords: Mesenchymal stem cell (MSC) Cartilage tissue engineering; ECM scaffold PGA
more초록/요약
본 연구에서는 연골 분화에 적합한 3차원 환경을 제공해 주는 세포외기질(Extracellaulr Matrix) 유래 지지체를 사용하여 토끼 중간엽 줄기세포의 연골 세포로의 분화를 체내 배양 환경에서 확인하였다. 실험 결과, 세포외기질 지지체에 이식한 토끼 중간엽 줄기세포의 연골 세포로의 분화가 잘 일어났고, 연골 세포의 표현형 또한 배양기간( 6주 ) 동안 잘 유지되는 것으로 확인 되었다. 반면에, PGA 지지체에 이식한 중간엽 줄기세포의 경우 연골세포의 표현형은 잃어버리고, 골화가 진행되는 것을 확인되었다. 세포외기질 유래 지지체에서 연골 세포로의 분화가 유도된 중간엽 줄기세포에서는 배양 기간 동안 Collagen II와 GAG단백질 표현이 잘 유지되었지만, PGA 지지체에서 배양된 중간엽 줄기세포의 경우 배양 4주부터 Collagen II 와 GAG 단백질 표현형의 발현이 감소되었다. 실험 결과를 토대로, 세포외기질 유래 지지체는 중간엽 줄기세포의 연골화가 일어나는 과정에서 연골 표현형 유지와 연골세포로 분화하는데 적합한 환경을 제공해 주고 있음을 알 수 있었다. 게다가, RT-PCR을 통해 Collagen X과 Osteopontin의 표현과 Von Kossa 염색을 통하여 조직의 무기질화를 확인하였고, PGA 지지체에서 확연히 증가되는 것을 확인 하였다. 그러나 세포외기질 유래 지지체의 경우는 연골화를 잘 유지하고 있었다. 따라서, 세포외기질 유래 지지체는 토끼 중간엽 줄기세포를 연골세포로 분화시키기 위한 적합한 지지체로서 유용성을 가지고 있으며, 이러한 결과들은 세포외기질 유래 지지체를 사용함으로서 조직 공학적 연골 재생에 응용할 수 있음을 증명해 주었다.
more목차
Ⅰ. INTRODUCTION = 7
Ⅱ. MATERIALS AND METHOD = 11
A. Isolation of Rabbit MSC = 11
B. Cell culture on ECM and PGA scaffolds = 11
C. Nude mouse implantation = 12
D. Observation of Gross and Volume = 12
E. Histology and Immunohistochemistry = 13
F. RT- PCR = 14
G. Statistical analysis = 16
Ⅲ. RESULTS = 17
Ⅳ. DISCUSSION = 29
Ⅴ. CONCLUSION = 32
VI. BIBLIOGRAPHY = 33
국문요약 = 40
