중간엽 줄기세포: 두 판 사이의 차이

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=== 지방 조직 ===
=== 지방 조직 ===
지방 조직은 중간엽 줄기세포(또는 지방 유래 중간엽 줄기세포, AdMSC)의 풍부한 공급원이다.
지방 조직은 중간엽 줄기세포(또는 지방 유래 중간엽 줄기세포, AdMSC)의 풍부한 공급원이다. <ref>{{저널 인용|제목=Bunnell, Bruce A.; Flaat, Mette; Gagliardi, Christine; Patel, Bindiya; Ripoll, Cynthia (2008-06-01). "Adipose-derived stem cells: Isolation, expansion and differentiation". Methods. Methods in stem cell research. 45 (2): 115–20. doi:10.1016/j.ymeth.2008.03.006. PMC 3668445 Freely accessible. PMID 18593609.|저널=|성=|이름=|url=|날짜=|출판사=}}</ref>


=== 어금니 세포 ===
=== 어금니 세포 ===
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=== 양수 ===
=== 양수 ===
줄기세포는 [[양수]] 안에도 존재한다. 양수천자(임신 중에 양수강을 천자하여 양수를 채취하는 것) 동안 수집된 100개의 세포 중 1개가 전분화능을 가진 중간엽 줄기세포가 된다.
줄기세포는 [[양수]] 안에도 존재한다. 양수천자(임신 중에 양수강을 천자하여 양수를 채취하는 것) 동안 수집된 100개의 세포 중 1개가 전분화능을 가진 중간엽 줄기세포가 된다.<ref>{{저널 인용|제목="What is Cord Tissue?". CordAdvantage.com.|저널=|성=|이름=|url=|날짜=|출판사=}}</ref>


=== 말초혈액 ===
=== 말초혈액 ===
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=== 분화능 ===
=== 분화능 ===
중간엽 줄기세포는 다분화능을 유지하면서 자가증식하는 능력이 뛰어나다. 이 능력을 확실하게 말할 수 있는 몇 가지 근거가 있다. 다분화능을 확인하는 기본적인 실험은 세포가 조골세포, 지방세포 및 연골세포는 물론 근육세포와 뉴런으로 분화하는가를 보는 것이다. 중간엽 줄기세포는 심지어 뉴런과 같은 세포로도 분화를 하는 것이 보이지만 이 중간엽 줄기세포 유래 뉴런이 기능을 하는지의 여부는 확인되지 않았다.
중간엽 줄기세포는 다분화능을 유지하면서 자가증식하는 능력이 뛰어나다. 이 능력을 확실하게 말할 수 있는 몇 가지 근거가 있다. 다분화능을 확인하는 기본적인 실험은 세포가 조골세포, 지방세포 및 연골세포는 물론 근육세포와 뉴런으로 분화하는가를 보는 것이다. 중간엽 줄기세포는 심지어 뉴런과 같은 세포<ref>{{저널 인용|제목=Jiang Y, Jahagirdar BN, Reinhardt RL, Schwartz RE, Keene CD, Ortiz-Gonzalez XR, Reyes M, Lenvik T, Lund T, Blackstad M, Du J, Aldrich S, Lisberg A, Low WC, Largaespada DA, Verfaillie CM (2002). "Pluripotency of mesenchymal stem cells derived from adult marrow". Nature. 418 (6893): 41–49. doi:10.1038/nature00870. PMID 12077603.|저널=|성=|이름=|url=|날짜=|출판사=}}</ref>로도 분화를 하는 것이 보이지만 이 중간엽 줄기세포 유래 뉴런이 기능을 하는지의 여부는 확인되지 않았다.<ref>{{저널 인용|제목=Franco Lambert AP, Fraga Zandonai A, Bonatto D, Cantarelli Machado D, Pêgas Henriques JA (2009). "Differentiation of human adipose-derived adult stem cells into neuronal tissue: Does it work?". Differentiation. 77 (3): 221–28. doi:10.1016/j.diff.2008.10.016. PMID 19272520.|저널=|성=|이름=|url=|날짜=|출판사=}}</ref>


배양이 차별화되는 정도는 개개인에 따라서 다르고 분화가 어떻게 유도되는지 예를 들어 화학적, 메커니즘적 분화 유도인지에 따라서 다르고 이 차이가 배양 중의 "진짜" 전구세포의 다른 양에 의한 차이인지 각각 전구세포의 가변적인 분화능력에 따른 차이인지 명확하지 않다. 세포가 자라고 [[분화]]할 수 있는 능력은 기증자의 나이와 배양 시간에 따라 감소하는 것으로 알려져있다. 마찬가지로 이것이 중간엽 줄기세포의 수의 감소인지 기존의 중간엽 줄기세포의 변화로 인한 것인지 여부는 알려져 있지않다.
배양이 차별화되는 정도는 개개인에 따라서 다르고 분화가 어떻게 유도되는지 예를 들어 화학적, 메커니즘적 <ref>{{저널 인용|제목=Engler AJ, Sen S, Sweeney HL, Discher DE (2006). "Matrix Elasticity Directs Stem Cell Lineage Specification". Cell. 126 (4): 677–89. doi:10.1016/j.cell.2006.06.044. PMID 16923388.|저널=|성=|이름=|url=|날짜=|출판사=}}</ref>분화 유도인지에 따라서 다르고 이 차이가 배양 중의 "진짜" 전구세포의 다른 양에 의한 차이인지 각각 전구세포의 가변적인 분화능력에 따른 차이인지 명확하지 않다. 세포가 자라고 [[분화]]할 수 있는 능력은 기증자의 나이와 배양 시간에 따라 감소하는 것으로 알려져있다. 마찬가지로 이것이 중간엽 줄기세포의 수의 감소인지 기존의 중간엽 줄기세포의 변화로 인한 것인지 여부는 알려져 있지않다.


=== 면역조절반응 ===
=== 면역조절반응 ===
수 많은 연구에서 인간의 중간엽 줄기세포가 이식항원인식(이식된 항원을 자가세포유래 혹은 타세포유래로 나누어 인식하여 적합반응이나 이식거부반응이 나타나게 되는 것)을 피하고 수상돌기세포와 [[T세포]]의 기능을 방해하며, [[사이토카인]]을 분비함으로써 국소 면역 억제 미세환경을 만든다는 것을 보여주었다. 다른 연구들은 중간엽 줄기세포 균주의 매우 이질적은 특징과 개발 중인 다양한 방법으로 만들어진 균주 간의 상당한 차이를 모두 반영하여 이러한 발견 중 일부와 모순이 된다.
수 많은 연구에서 인간의 중간엽 줄기세포가 이식항원인식(이식된 항원을 자가세포유래 혹은 타세포유래로 나누어 인식하여 적합반응이나 이식거부반응이 나타나게 되는 것)을 피하고 수상돌기세포와 [[T세포]]의 기능을 방해하며, [[사이토카인]]<ref>{{저널 인용|제목=Ryan JM, Barry FP, Murphy JM, Mahon BP (2005). "Mesenchymal stem cells avoid allogeneic rejection". Journal of Inflammation. 2: 8. doi:10.1186/1476-9255-2-8. PMC 1215510 Freely accessible. PMID 16045800.|저널=|성=|이름=|url=|날짜=|출판사=}}</ref>을 분비함으로써 국소 면역 억제 미세환경을 만든다는 것을 보여주었다. 다른 연구들은 중간엽 줄기세포 균주의 매우 이질적은 특징과 개발 중인 다양한 방법으로 만들어진 균주 간의 상당한 차이를 모두 반영하여 이러한 발견 중 일부와 모순이 된다.<ref>{{저널 인용|제목=Phinney DG, Prockop DJ (2007). "Concise Review: Mesenchymal Stem/Multipotent Stromal Cells: The State of Transdifferentiation and Modes of Tissue Repair-Current Views". Stem Cells. 25 (11): 2896–902. doi:10.1634/stemcells.2007-0637. PMID 17901396.|저널=|성=|이름=|url=|날짜=|출판사=}}</ref>


== 임상적 의의 ==
== 임상적 의의 ==
[[파일:Typical_gross_appearance_of_a_tubular_cartilaginous_construct_engineered_from_amniotic_mesenchymal_stem_cells..jpg|섬네일|양수의 중간엽 줄기세포에서 만들어진 관 모양의 연골 구조물의 전형적인 외관.]]
[[파일:Typical_gross_appearance_of_a_tubular_cartilaginous_construct_engineered_from_amniotic_mesenchymal_stem_cells..jpg|섬네일|양수의 중간엽 줄기세포에서 만들어진 관 모양의 연골 구조물의 전형적인 외관.]]
신체의 중간엽 줄기세포는 필요한 경우에 활성화되고 동원될 수 있지만 효율성이 낮다. 예를 들어, 근육에 대한 손상은 매우 느리게 회복이 되지만 중간엽 줄기세포의 작용 메커니즘에 대한 더 많은 연구는 조직회복을 위해 능력을 향상시키기 위한 방법을 제공할 수 있다.
신체의 중간엽 줄기세포는 필요한 경우에 활성화되고 동원될 수 있지만 효율성이 낮다. 예를 들어, 근육에 대한 손상은 매우 느리게 회복이 되지만 중간엽 줄기세포의 작용 메커니즘에 대한 더 많은 연구는 조직회복을 위해 능력을 향상시키기 위한 방법을 제공할 수 있다.<ref>{{저널 인용|제목=Heirani-Tabasi A, Hassanzadeh M, Hemmati-Sadeghi S, Shahriyari M, Raeesolmohaddeseen M (2015). "Mesenchymal Stem Cells; Defining the Future of Regenerative Medicine". Journal of Genes and Cells. 1 (2): 34–39. doi:10.15562/gnc.15.|저널=|성=|이름=|url=|날짜=|출판사=}}</ref><ref>{{저널 인용|제목=Anderson, Johnathon D.; Johansson, Henrik J.; Graham, Calvin S.; Vesterlund, Mattias; Pham, Missy T.; Bramlett, Charles S.; Montgomery, Elizabeth N.; Mellema, Matt S.; Bardini, Renee L. (2016-03-01). "Comprehensive Proteomic Analysis of Mesenchymal Stem Cell Exosomes Reveals Modulation of Angiogenesis via Nuclear Factor-KappaB Signaling". Stem Cells. 34 (3): 601–13. doi:10.1002/stem.2298. ISSN 1549-4918. PMID 26782178.|저널=|성=|이름=|url=|날짜=|출판사=}}</ref>


=== 자가면역질환 ===
=== 자가면역질환 ===
특히 [[자가면역질환]], [[이식편대숙주병]], [[크론병]], [[다발성 경화증]], 전신성 홍반루프스 및 전신성 경화증에 대한 이해를 돕기 위해 중간엽 줄기세포의 효능을 조사한 임상 연구가 예비 개발 단계에 있다. 2017년의 고품질의 임상 연구는 효능의 증거를 제공하지 않으며 수 많은 불일치와 문제가 연구 방법에 존재한다.  
특히 [[자가면역질환]], [[이식편대숙주병]], [[크론병]], [[다발성 경화증]], 전신성 홍반루프스 및 전신성 경화증에 대한 이해를 돕기 위해 중간엽 줄기세포의 효능을 조사한 임상 연구가 예비 개발 단계에 있다. <ref>{{저널 인용|제목=Figueroa FE, Carrión F, Villanueva S, Khoury M (2012). "Mesenchymal stem cell treatment for autoimmune diseases: a critical review". Biol Res. 45 (3): 269–77. doi:10.4067/S0716-97602012000300008. PMID 23283436.|저널=|성=|이름=|url=|날짜=|출판사=}}</ref> <ref>{{저널 인용|제목=Sharma RR, Pollock K, Hubel A, McKenna D (2014). "Mesenchymal stem or stromal cells: a review of clinical applications and manufacturing practices". Transfusion. 54 (5): 1418–37. doi:10.1111/trf.12421. PMID 24898458.|저널=|성=|이름=|url=|날짜=|출판사=}}</ref> 2017년의 고품질의 임상 연구는 효능의 증거를 제공하지 않으며 수 많은 불일치와 문제가 연구 방법에 존재한다.  


=== 다른 질환 ===
=== 다른 질환 ===
정맥 이식을 이용한 초기 임상 성공의 대부분은 [[이식편대숙주병]] 및 [[패혈증]]과 같은 전신 질환에 이르게 되었다. 정맥 주사된 세포가 폐에서 격리되는 "폐 첫 통과 효과"로 인해 혈관 전달이 일어나기 때문에 치료가 필요한 부위에 세포를 직접 주사하거나 배치하는 것이 바람직한 치료법일 수 있다.
정맥 이식을 이용한 초기 임상 성공의 대부분은 [[이식편대숙주병]] 및 [[패혈증]]과 같은 전신 질환에 이르게 되었다. 정맥 주사된 세포가 폐에서 격리되는 "폐 첫 통과 효과"로 인해 혈관 전달이 일어나기 때문에 치료가 필요한 부위에 세포를 직접 주사하거나 배치하는 것이 바람직한 치료법일 수 있다. <ref>{{저널 인용|제목=Fischer UM, Harting MT, Jimenez F, Monzon-Posadas WO, Xue H, Savitz SI, Laine GA, Cox CS (2009). "Pulmonary Passage is a Major Obstacle for Intravenous Stem Cell Delivery: The Pulmonary First-Pass Effect". Stem Cells and Development. 18 (5): 683–92. doi:10.1089/scd.2008.0253. PMC 3190292 Freely accessible. PMID 19099374.|저널=|성=|이름=|url=|날짜=|출판사=}}</ref>


=== 발견 ===
=== 발견 ===
국제 세포치료 학회(International Society for Cellular Therapy, ISCT)는 중간엽 줄기세포를 정의하기 위해서 일련의 표준을 제안했다. 정상적인 배양 조건에서 플라스틱 점착성을 나타내며 섬유아세포와 유사한 형태를 가진 세포는 중간엽 줄기세포로 분류할 수 있다. 실제로 일부 연구자들은 중간엽 줄기세포와 섬유아세포가 기능적으로 동일하다고 주장한다. 또한, 중간엽 줄기세포는 탈체(ex vivo : 치료 목적으로 장기나 조직을 체외로 꺼내었다가 다시 원위치로 돌려놓는 것)에서 골 형성, 지방 생성 및 연골 분화를 겪을 수 있다. 배양된 중간엽 줄기세포는 CD11b, CD14, CD19, CD34, CD45, CD79a 및 HLA-DR 표면 표지자의 발현이 적은 반면 CD73, CD90 및 CD105에서는 발현한다.
국제 세포치료 학회(International Society for Cellular Therapy, ISCT)는 중간엽 줄기세포를 정의하기 위해서 일련의 표준을 제안했다. 정상적인 배양 조건에서 플라스틱 점착성을 나타내며 섬유아세포와 유사한 형태를 가진 세포는 중간엽 줄기세포로 분류할 수 있다. 실제로 일부 연구자들은 중간엽 줄기세포와 섬유아세포가 기능적으로 동일하다고 주장한다.<ref>{{저널 인용|제목=Hematti P (2012). "Mesenchymal stromal cells and fibroblasts: a case of mistaken identity?". Cytotherapy. 14 (5): 516–21. doi:10.3109/14653249.2012.677822. PMID 22458957.|저널=|성=|이름=|url=|날짜=|출판사=}}</ref> 또한, 중간엽 줄기세포는 탈체(ex vivo : 치료 목적으로 장기나 조직을 체외로 꺼내었다가 다시 원위치로 돌려놓는 것)에서 골 형성, 지방 생성 및 연골 분화를 겪을 수 있다. 배양된 중간엽 줄기세포는 CD11b, CD14, CD19, CD34, CD45, CD79a 및 HLA-DR 표면 표지자의 발현이 적은 반면 CD73, CD90 및 CD105에서는 발현한다.<ref>{{저널 인용|제목=Dominici M; Le Blanc K; Mueller I; Slaper-Cortenbach I; Marini F; Krause D; Deans R; Keating A; Prockop Dj; Horwitz E (1 January 2006). "Minimal criteria for defining multipotent mesenchymal stromal cells. The International Society for Cellular Therapy position statement". Cytotherapy. 8 (4): 315–17. doi:10.1080/14653240600855905. PMID 16923606.|저널=|성=|이름=|url=|날짜=|출판사=}}</ref>


== 연구 ==
== 연구 ==


=== 배양 ===
=== 배양 ===
현대의 대부분의 세포배양 방법은 여전히 섬유아세포-세포집락형성단위(colony forming unit-fibroblast : CFU-F) 기법을 사용하고 있다. 여기서 전처리하지 않은 골수나 피콜로 처리하여 분리한 단핵세포를 세포배양접시나 플라스크에서 직접 배양한다. 적혈구나 조혈전구세포와 달리 중간엽 줄기세포는 세포 배양 후, 24~48시간이 지나면 배양접시나 플라스크에 부착한다. 그러나 일부 논문에서는 비부착성 중간엽 줄기세포의 세포군을 이야기하기도 했다.
현대의 대부분의 세포배양 방법은 여전히 섬유아세포-세포집락형성단위(colony forming unit-fibroblast : CFU-F) 기법을 사용하고 있다. 여기서 전처리하지 않은 골수나 피콜로 처리하여 분리한 단핵세포를 세포배양접시나 플라스크에서 직접 배양한다. 적혈구나 조혈전구세포와 달리 중간엽 줄기세포는 세포 배양 후, 24~48시간이 지나면 배양접시나 플라스크에 부착한다. 그러나 일부 논문에서는 비부착성 중간엽 줄기세포의 세포군을 이야기하기도 했다.<ref>{{저널 인용|제목=Wan C, He Q, McCaigue M, Marsh D, Li G (2006). "Nonadherent cell population of human marrow culture is a complementary source of mesenchymal stem cells (MSCs)". Journal of Orthopaedic Research. 24 (1): 21–28. doi:10.1002/jor.20023. PMID 16419965.|저널=|성=|이름=|url=|날짜=|출판사=}}</ref>


유세포분석에 기초한 연구기법에서는 골수 기질세포에 특이한 표지자 STRO-1을 사용할 수도 있다. 이러한 STRO-1 양성세포는 일반적으로 동질적으로 부착율이 높을 뿐만 아니라 증식력도 강하다. 그러나 STRO-1 양성세포와 중간엽 줄기세포 사이의 차이점에 대해서는 더 많은 연구가 필요한 상황이다. MACS(magnetic activated cell sorting : 자석에 의해서 셀을 분리하는 방법) immunodepletion(항체를 이용하여서 특정 단백질을 제거하는 방법) 기법으로 중간엽 줄기세포를 음성선택인 간접적으로 걸러내는 방법을 사용하기도 한다.
유세포분석에 기초한 연구기법에서는 골수 기질세포에 특이한 표지자 STRO-1을 사용할 수도 있다.<ref>{{저널 인용|제목=Gronthos S, Graves SE, Ohta S, Simmons PJ (1994). "The STRO-1+ fraction of adult human bone marrow contains the osteogenic precursors". Blood. 84 (12): 4164–73. PMID 7994030.|저널=|성=|이름=|url=|날짜=|출판사=}}</ref> 이러한 STRO-1 양성세포는 일반적으로 동질적으로 부착율이 높을 뿐만 아니라 증식력도 강하다. 그러나 STRO-1 양성세포와 중간엽 줄기세포 사이의 차이점에 대해서는 더 많은 연구가 필요한 상황이다.<ref>{{저널 인용|제목=Oyajobi BO, Lomri A, Hott M, Marie PJ (1999). "Isolation and Characterization of Human Clonogenic Osteoblast Progenitors Immunoselected from Fetal Bone Marrow Stroma Using STRO-1 Monoclonal Antibody". Journal of Bone and Mineral Research. 14 (3): 351–61. doi:10.1359/jbmr.1999.14.3.351. PMID 10027900.|저널=|성=|이름=|url=|날짜=|출판사=}}</ref> MACS(magnetic activated cell sorting : 자석에 의해서 셀을 분리하는 방법) immunodepletion(항체를 이용하여서 특정 단백질을 제거하는 방법) 기법으로 중간엽 줄기세포를 음성선택인 간접적으로 걸러내는 방법을 사용하기도 한다.<ref>{{저널 인용|제목=Tondreau T, Lagneaux L, Dejeneffe M, Delforge A, Massy M, Mortier C, Bron D (1 January 2004). "Isolation of BM mesenchymal stem cells by plastic adhesion or negative selection: phenotype, proliferation kinetics and differentiation potential". Cytotherapy. 6 (4): 372–79. doi:10.1080/14653240410004943. PMID 16146890.|저널=|성=|이름=|url=|날짜=|출판사=}}</ref>


소 태아 혈청 또는 인간 혈소판 용해물을 기본 배지에 보충하는 것은 중간엽 줄기세포 배양에서 일반적으로 사용된다. 중간엽 줄기세포 배양에 혈소판 용해물을 사용하기 전에 병원체의 불활성화 과정을 통해서 병원체 전염을 예방하는 것이 좋다.
소 태아 혈청 또는 인간 혈소판 용해물을 기본 배지에 보충하는 것은 중간엽 줄기세포 배양에서 일반적으로 사용된다. 중간엽 줄기세포 배양에 혈소판 용해물을 사용하기 전에 병원체의 불활성화 과정을 통해서 병원체 전염을 예방하는 것이 좋다.<ref>{{저널 인용|제목=Iudicone P, Fioravanti D, Bonanno G, Miceli M, Lavorino C, Totta P, Frati L, Nuti M, Pierelli L (Jan 2014). "Pathogen-free, plasma-poor platelet lysate and expansion of human mesenchymal stem cells". J Transl Med. 12: 28. doi:10.1186/1479-5876-12-28. PMC 3918216 Freely accessible. PMID 24467837.|저널=|성=|이름=|url=|날짜=|출판사=}}</ref>


=== 임상 시험의 cryopreserved MSCs ===
=== 임상 시험의 cryopreserved MSCs ===

2018년 4월 24일 (화) 02:29 판

중간엽 줄기 세포 는 다분화능을 가진 기질세포(가슴샘이나 골수 등의 기관에서 그 기능을 담당하는 세포나 조직(유조직)에 둘러싸고 지탱하는 세포)로 조골세포(뼈 세포), 연골세포, 근육세포, 지방세포(골수 지방 조직을 만드는 지방세포)를 포함한 다양한 세포로 분화할 수 있다.[1][2]

전형적인 초미세구조 특징을 나타내는 중간엽 줄기세포의 투과 전자 현미경 사진.

구조

정의

중간엽 줄기세포와 골수 기질세포라는 용어는 수 년간 상호 교환적으로 사용되어 왔지만 용어가 충분하게 정의되지 않는다.

  •  간충조직은 중배엽에서 유래된 조혈 결합조직으로 조혈 및 결합조직으로 분화되지만 중간엽 줄기세포는 조혈세포로 분화하지 않는다.[3]
  • 기질세포는 조직의 기능세포가 상주하는 지지구조를 형성하는 결합조직세포이다. 이것은 중간엽 줄기세포의 한 기능에 대해서는 정확한 설명이지만 상대적으로 최근에 발견된 조직을 복구하는 중간엽 줄기세포의 역할을 설명하지 못한다. [4]
  • 태반,[5] 제대혈, 지방조직, 성인 근육, 각막 기질[6] 또는 아기 유치의 치수와 같은 다른 비골수 조직에서 유래한 다분화능을 가진 세포를 포함한다. 이 세포는 전체 기관을 재구성 할 능력이 없다.

형태

인간의 골수유래 중간엽 줄기세포는 위상차 현미경(carl zeiss axiovert 40 CFL) 에서 63x 의 배율로 보이는 섬유아세포와 같은 형태를 보인다.

중간엽 줄기세포는 길고 얇은 몇 가지의 세포법을 가진 작은 세포체가 형태학적인 특징이다. 세포체는 미세하게 분산된염색질 입자들로 둘러싸인 눈에 잘 띄는 핵소체가 있는 크고 둥근 핵을 포함하고 있어서 핵이 뚜렷한 외관을 가진다. 세포체의 나머지 부분에는 소량의 골지체, 거친 소포체, 미토콘드리아와 폴리리보솜이 들어있다. 길고 얇은 세포는 광범위하게 분산되어 있고 인접한 세포 외 기질에는 적은 수의 망상섬유가 있지만 다른 형태의 콜라겐 섬유는 없다.[7][8]

위치

골수

골수는 중간엽 줄기세포의 기존의 공급원이었고, 여전히 가장 많이 사용되고 있다. 이 골수 줄기세포는 혈액 세포의 형성에 기여하지 않으므로 조혈 줄기세포 표지자인 CD34 를 발현하지 않는다. 이 세포는 때때로 골수 기질 줄기세포라고 불린다. [9]

 탯줄

가장 어리고 원시적인 중간엽 줄기세포는 바르톤젤리(사람의 태아에서 볼 수 있는 교양조직)와제대혈과 같은 탯줄 조직으로부터 얻을 수 있다. 그러나 중간엽 줄기세포는 조혈모세포의 풍부한 원천인 제대혈에 비해서 바르톤젤리에서 훨씬 높은 농도로 발견이 된다. 탯줄은 출생 후에 이용이 가능하고 일반적으로 폐기되고 수집하는데 위험이 없다. 이 중간엽 줄기세포는 원시적인 특징으로 인해 임상 적용을 위한 중간엽 줄기세포의 유용한 출처로 사용이 될 수 있다. 

지방 조직

지방 조직은 중간엽 줄기세포(또는 지방 유래 중간엽 줄기세포, AdMSC)의 풍부한 공급원이다. [10]

어금니 세포

아래턱의 세 번째 어금니의 치아 돌기는 중간엽 줄기세포의 풍부한 원천이다. 이 세포들은 다분화능을 가지는 것으로 설명이 되어 있지만 전분화능을 가질 가능성이 크다. 이 세포들은 결국 에나멜, 상아질, 혈관, 치아 펄프와 신경조직을 형성한다. 또한, 이 줄기세포는 간세포를 형성할 수 있다.

양수

줄기세포는 양수 안에도 존재한다. 양수천자(임신 중에 양수강을 천자하여 양수를 채취하는 것) 동안 수집된 100개의 세포 중 1개가 전분화능을 가진 중간엽 줄기세포가 된다.[11]

말초혈액

말초혈액에 존재하는 중간엽 줄기세포는 논란의 여지가 있다. 몇몇 연구진들은 인간 말초혈액으로부터 중간엽 줄기세포를 성공적으로 분리 시키고, 배양하여서 확장을 시켰다.

호주의 회사인 Cynata는 혈액 세포에서 얻은 유도만능줄기세포로부터 중간엽 줄기세포를 대량 생산할 수 있다고 주장하였다.

기능

분화능

중간엽 줄기세포는 다분화능을 유지하면서 자가증식하는 능력이 뛰어나다. 이 능력을 확실하게 말할 수 있는 몇 가지 근거가 있다. 다분화능을 확인하는 기본적인 실험은 세포가 조골세포, 지방세포 및 연골세포는 물론 근육세포와 뉴런으로 분화하는가를 보는 것이다. 중간엽 줄기세포는 심지어 뉴런과 같은 세포[12]로도 분화를 하는 것이 보이지만 이 중간엽 줄기세포 유래 뉴런이 기능을 하는지의 여부는 확인되지 않았다.[13]

배양이 차별화되는 정도는 개개인에 따라서 다르고 분화가 어떻게 유도되는지 예를 들어 화학적, 메커니즘적 [14]분화 유도인지에 따라서 다르고 이 차이가 배양 중의 "진짜" 전구세포의 다른 양에 의한 차이인지 각각 전구세포의 가변적인 분화능력에 따른 차이인지 명확하지 않다. 세포가 자라고 분화할 수 있는 능력은 기증자의 나이와 배양 시간에 따라 감소하는 것으로 알려져있다. 마찬가지로 이것이 중간엽 줄기세포의 수의 감소인지 기존의 중간엽 줄기세포의 변화로 인한 것인지 여부는 알려져 있지않다.

면역조절반응

수 많은 연구에서 인간의 중간엽 줄기세포가 이식항원인식(이식된 항원을 자가세포유래 혹은 타세포유래로 나누어 인식하여 적합반응이나 이식거부반응이 나타나게 되는 것)을 피하고 수상돌기세포와 T세포의 기능을 방해하며, 사이토카인[15]을 분비함으로써 국소 면역 억제 미세환경을 만든다는 것을 보여주었다. 다른 연구들은 중간엽 줄기세포 균주의 매우 이질적은 특징과 개발 중인 다양한 방법으로 만들어진 균주 간의 상당한 차이를 모두 반영하여 이러한 발견 중 일부와 모순이 된다.[16]

임상적 의의

양수의 중간엽 줄기세포에서 만들어진 관 모양의 연골 구조물의 전형적인 외관.

신체의 중간엽 줄기세포는 필요한 경우에 활성화되고 동원될 수 있지만 효율성이 낮다. 예를 들어, 근육에 대한 손상은 매우 느리게 회복이 되지만 중간엽 줄기세포의 작용 메커니즘에 대한 더 많은 연구는 조직회복을 위해 능력을 향상시키기 위한 방법을 제공할 수 있다.[17][18]

 자가면역질환

특히 자가면역질환, 이식편대숙주병, 크론병, 다발성 경화증, 전신성 홍반루프스 및 전신성 경화증에 대한 이해를 돕기 위해 중간엽 줄기세포의 효능을 조사한 임상 연구가 예비 개발 단계에 있다. [19] [20] 2017년의 고품질의 임상 연구는 효능의 증거를 제공하지 않으며 수 많은 불일치와 문제가 연구 방법에 존재한다.  

다른 질환

정맥 이식을 이용한 초기 임상 성공의 대부분은 이식편대숙주병 및 패혈증과 같은 전신 질환에 이르게 되었다. 정맥 주사된 세포가 폐에서 격리되는 "폐 첫 통과 효과"로 인해 혈관 전달이 일어나기 때문에 치료가 필요한 부위에 세포를 직접 주사하거나 배치하는 것이 바람직한 치료법일 수 있다. [21]

발견

국제 세포치료 학회(International Society for Cellular Therapy, ISCT)는 중간엽 줄기세포를 정의하기 위해서 일련의 표준을 제안했다. 정상적인 배양 조건에서 플라스틱 점착성을 나타내며 섬유아세포와 유사한 형태를 가진 세포는 중간엽 줄기세포로 분류할 수 있다. 실제로 일부 연구자들은 중간엽 줄기세포와 섬유아세포가 기능적으로 동일하다고 주장한다.[22] 또한, 중간엽 줄기세포는 탈체(ex vivo : 치료 목적으로 장기나 조직을 체외로 꺼내었다가 다시 원위치로 돌려놓는 것)에서 골 형성, 지방 생성 및 연골 분화를 겪을 수 있다. 배양된 중간엽 줄기세포는 CD11b, CD14, CD19, CD34, CD45, CD79a 및 HLA-DR 표면 표지자의 발현이 적은 반면 CD73, CD90 및 CD105에서는 발현한다.[23]

연구

배양

현대의 대부분의 세포배양 방법은 여전히 섬유아세포-세포집락형성단위(colony forming unit-fibroblast : CFU-F) 기법을 사용하고 있다. 여기서 전처리하지 않은 골수나 피콜로 처리하여 분리한 단핵세포를 세포배양접시나 플라스크에서 직접 배양한다. 적혈구나 조혈전구세포와 달리 중간엽 줄기세포는 세포 배양 후, 24~48시간이 지나면 배양접시나 플라스크에 부착한다. 그러나 일부 논문에서는 비부착성 중간엽 줄기세포의 세포군을 이야기하기도 했다.[24]

유세포분석에 기초한 연구기법에서는 골수 기질세포에 특이한 표지자 STRO-1을 사용할 수도 있다.[25] 이러한 STRO-1 양성세포는 일반적으로 동질적으로 부착율이 높을 뿐만 아니라 증식력도 강하다. 그러나 STRO-1 양성세포와 중간엽 줄기세포 사이의 차이점에 대해서는 더 많은 연구가 필요한 상황이다.[26] MACS(magnetic activated cell sorting : 자석에 의해서 셀을 분리하는 방법) immunodepletion(항체를 이용하여서 특정 단백질을 제거하는 방법) 기법으로 중간엽 줄기세포를 음성선택인 간접적으로 걸러내는 방법을 사용하기도 한다.[27]

소 태아 혈청 또는 인간 혈소판 용해물을 기본 배지에 보충하는 것은 중간엽 줄기세포 배양에서 일반적으로 사용된다. 중간엽 줄기세포 배양에 혈소판 용해물을 사용하기 전에 병원체의 불활성화 과정을 통해서 병원체 전염을 예방하는 것이 좋다.[28]

임상 시험의 cryopreserved MSCs

과학자들이 보고 있는 MSCs 때 수혈 바로 몇 시간 동안 게시 녹고를 표시할 수 있습 감소 기능을 표시하거나 효능을 감소에서 질병을 치료하는 사람들에 비해 MSCs 에있는 로그의 위상을 세포의 성장,그래서 cryopreserved MSCs 해 다시 가져오는 것으로 로그의 위상을 세포의 성장에 체외 문화기 전에 이들은 관리를 위해 임상 시험 또는 실험적인 치료,재 배양의 MSCs 에 도움이 될 것입니다에서 회복 충격 세포 얻을하는 동안 얼 해빙니다. 다양한 임상 시험에 MSCs 실패는 사용되 cryopreserved 제품이 바로 포스팅 해동으로 그들에 비교하여 임상 시험에 사용되는 신선한 MSCs 니다.인용 오류: 열린 <ref> 태그가 잘못 만들어졌거나 이름이 잘못되었습니다

역사

1924 년에 러시아-태어난 morphologist 알렉산더 A.Maximow 사용한 광범위한 조직학 연구 결과를 식별하는 유일한 형식의 선구자에서 셀 mesenchyme 을 개발하는 다른 유형으로 혈액의 세포니다.인용 오류: 열린 <ref> 태그가 잘못 만들어졌거나 이름이 잘못되었습니다

과학자들은 어니스트 A. 매컬러크 및 James E. 까 첫 공개론 자연의 골수세포에서는 1960 년대습니다.인용 오류: 열린 <ref> 태그가 잘못 만들어졌거나 이름이 잘못되었습니다인용 오류: 열린 <ref> 태그가 잘못 만들어졌거나 이름이 잘못되었습니다 는 ex vivo 분석 결과를 검사하기 위한 암줄기세포의 잠재력을 multipotent 골수세포는 나중에 보고에서는 1970 년대에 의해 프리덴슈타인합니다.인용 오류: 열린 <ref> 태그가 잘못 만들어졌거나 이름이 잘못되었습니다인용 오류: 열린 <ref> 태그가 잘못 만들어졌거나 이름이 잘못되었습니다 이 분석 결과에서 시스템,stromal cells 과 같이 언급했다 colony-forming unit-섬유아세포(CFU-f).

첫 번째 임상시험의 MSCs 완료되었을 때 1995 년에는 그룹 15 환자의 주사 교 MSCs 의 안전성을 테스트하는 처리합니다. 그 이후,200 임상 시험 시작되었습니다. 그러나,대부분은 여전히에서 안전은 단계의 테스트합니다.인용 오류: 열린 <ref> 태그가 잘못 만들어졌거나 이름이 잘못되었습니다

연속적인 실험을 밝혀의 가소성 골수세포는 방법과 그들의 운명에 의해 결정된 환경적 신호입니다. 배양 marrow stromal cells 의 존재 하에서 골 형성 자극 등 아스코르브산, 무기산염 및 dexamethasone 을 홍보할 수 있는 그들의 차별화 osteoblasts니다. 반면에 이외의 transforming growth factor-beta (TGF-b)을 유발할 수 있다 chondrogenic 마커니다.[출처 필요]

또한 참조

  • 골수
  • Intramembranous 화
  • Mesenchyme
  • Multipotency
  • 코드 라이닝
  • 골 지방 조직(MAT)

References

  1. ↑ “^ Ankrum JA, Ong JF, Karp JM (March 2014). "Mesenchymal stem cells: immune evasive, not immune privileged". Nature Biotechnology. 32 (3): 252–60. doi:10.1038/nbt.2816. PMC 4320647 Freely accessible. PMID 24561556.”. 
  2. ↑ “Mahla RS (2016). "Stem Cells Applications in Regenerative Medicine and Disease Therapeutics". International Journal of Cell Biology. 2016: 6940283. doi:10.1155/2016/6940283. PMC 4969512 Freely accessible. PMID 27516776.”. 
  3. ↑ “Porcellini A (2009). "Regenerative medicine: a review". Revista Brasileira de Hematologia e Hemoterapia. 31 (Suppl. 2). doi:10.1590/S1516-84842009000800017.”. 
  4. ↑ “Valero MC, Huntsman HD, Liu J, Zou K, Boppart MD (2012). "Eccentric exercise facilitates mesenchymal stem cell appearance in skeletal muscle". PLoS ONE. 7 (1): e29760. doi:10.1371/journal.pone.0029760. PMC 3256189 Freely accessible. PMID 22253772.”. 
  5. ↑ “Wang S, et al. (2012). "Clinical applications of mesenchymal stem cells". Journal of Hematology & Oncology. 5 (19). doi:10.1186/1756-8722-5-19.”. 
  6. ↑ “Branch MJ, Hashmani K, Dhillon P, Jones DR, Dua HS, Hopkinson A (2012). "Mesenchymal stem cells in the human corneal limbal stroma". Invest. Ophthalmol. Vis. Sci. 53 (9): 5109–16. doi:10.1167/iovs.11-8673. PMID 22736610.”. 
  7. ↑ “Netter, Frank H. (1987). Musculoskeletal system: anatomy, physiology, and metabolic disorders. Summit, New Jersey: Ciba-Geigy Corporation. p. 134. ISBN 0-914168-88-6.”. 
  8. ↑ “Brighton CT, Hunt RM (1991). "Early histological and ultrastructural changes in medullary fracture callus". The Journal of Bone and Joint Surgery. 73 (6): 832–47. PMID 2071617.”. 
  9. ↑ “Gregory, Carl A.; Prockop, Darwin J.; Spees, Jeffrey L. (2005-06-10). "Non-hematopoietic bone marrow stem cells: Molecular control of expansion and differentiation". Experimental Cell Research. Molecular Control of Stem Cell Differentiation. 306 (2): 330–35. doi:10.1016/j.yexcr.2005.03.018.”. 
  10. ↑ “Bunnell, Bruce A.; Flaat, Mette; Gagliardi, Christine; Patel, Bindiya; Ripoll, Cynthia (2008-06-01). "Adipose-derived stem cells: Isolation, expansion and differentiation". Methods. Methods in stem cell research. 45 (2): 115–20. doi:10.1016/j.ymeth.2008.03.006. PMC 3668445 Freely accessible. PMID 18593609.”. 
  11. ↑ “"What is Cord Tissue?". CordAdvantage.com.”. 
  12. ↑ “Jiang Y, Jahagirdar BN, Reinhardt RL, Schwartz RE, Keene CD, Ortiz-Gonzalez XR, Reyes M, Lenvik T, Lund T, Blackstad M, Du J, Aldrich S, Lisberg A, Low WC, Largaespada DA, Verfaillie CM (2002). "Pluripotency of mesenchymal stem cells derived from adult marrow". Nature. 418 (6893): 41–49. doi:10.1038/nature00870. PMID 12077603.”. 
  13. ↑ “Franco Lambert AP, Fraga Zandonai A, Bonatto D, Cantarelli Machado D, Pêgas Henriques JA (2009). "Differentiation of human adipose-derived adult stem cells into neuronal tissue: Does it work?". Differentiation. 77 (3): 221–28. doi:10.1016/j.diff.2008.10.016. PMID 19272520.”. 
  14. ↑ “Engler AJ, Sen S, Sweeney HL, Discher DE (2006). "Matrix Elasticity Directs Stem Cell Lineage Specification". Cell. 126 (4): 677–89. doi:10.1016/j.cell.2006.06.044. PMID 16923388.”. 
  15. ↑ “Ryan JM, Barry FP, Murphy JM, Mahon BP (2005). "Mesenchymal stem cells avoid allogeneic rejection". Journal of Inflammation. 2: 8. doi:10.1186/1476-9255-2-8. PMC 1215510 Freely accessible. PMID 16045800.”. 
  16. ↑ “Phinney DG, Prockop DJ (2007). "Concise Review: Mesenchymal Stem/Multipotent Stromal Cells: The State of Transdifferentiation and Modes of Tissue Repair-Current Views". Stem Cells. 25 (11): 2896–902. doi:10.1634/stemcells.2007-0637. PMID 17901396.”. 
  17. ↑ “Heirani-Tabasi A, Hassanzadeh M, Hemmati-Sadeghi S, Shahriyari M, Raeesolmohaddeseen M (2015). "Mesenchymal Stem Cells; Defining the Future of Regenerative Medicine". Journal of Genes and Cells. 1 (2): 34–39. doi:10.15562/gnc.15.”. 
  18. ↑ “Anderson, Johnathon D.; Johansson, Henrik J.; Graham, Calvin S.; Vesterlund, Mattias; Pham, Missy T.; Bramlett, Charles S.; Montgomery, Elizabeth N.; Mellema, Matt S.; Bardini, Renee L. (2016-03-01). "Comprehensive Proteomic Analysis of Mesenchymal Stem Cell Exosomes Reveals Modulation of Angiogenesis via Nuclear Factor-KappaB Signaling". Stem Cells. 34 (3): 601–13. doi:10.1002/stem.2298. ISSN 1549-4918. PMID 26782178.”. 
  19. ↑ “Figueroa FE, Carrión F, Villanueva S, Khoury M (2012). "Mesenchymal stem cell treatment for autoimmune diseases: a critical review". Biol Res. 45 (3): 269–77. doi:10.4067/S0716-97602012000300008. PMID 23283436.”. 
  20. ↑ “Sharma RR, Pollock K, Hubel A, McKenna D (2014). "Mesenchymal stem or stromal cells: a review of clinical applications and manufacturing practices". Transfusion. 54 (5): 1418–37. doi:10.1111/trf.12421. PMID 24898458.”. 
  21. ↑ “Fischer UM, Harting MT, Jimenez F, Monzon-Posadas WO, Xue H, Savitz SI, Laine GA, Cox CS (2009). "Pulmonary Passage is a Major Obstacle for Intravenous Stem Cell Delivery: The Pulmonary First-Pass Effect". Stem Cells and Development. 18 (5): 683–92. doi:10.1089/scd.2008.0253. PMC 3190292 Freely accessible. PMID 19099374.”. 
  22. ↑ “Hematti P (2012). "Mesenchymal stromal cells and fibroblasts: a case of mistaken identity?". Cytotherapy. 14 (5): 516–21. doi:10.3109/14653249.2012.677822. PMID 22458957.”. 
  23. ↑ “Dominici M; Le Blanc K; Mueller I; Slaper-Cortenbach I; Marini F; Krause D; Deans R; Keating A; Prockop Dj; Horwitz E (1 January 2006). "Minimal criteria for defining multipotent mesenchymal stromal cells. The International Society for Cellular Therapy position statement". Cytotherapy. 8 (4): 315–17. doi:10.1080/14653240600855905. PMID 16923606.”. 
  24. ↑ “Wan C, He Q, McCaigue M, Marsh D, Li G (2006). "Nonadherent cell population of human marrow culture is a complementary source of mesenchymal stem cells (MSCs)". Journal of Orthopaedic Research. 24 (1): 21–28. doi:10.1002/jor.20023. PMID 16419965.”. 
  25. ↑ “Gronthos S, Graves SE, Ohta S, Simmons PJ (1994). "The STRO-1+ fraction of adult human bone marrow contains the osteogenic precursors". Blood. 84 (12): 4164–73. PMID 7994030.”. 
  26. ↑ “Oyajobi BO, Lomri A, Hott M, Marie PJ (1999). "Isolation and Characterization of Human Clonogenic Osteoblast Progenitors Immunoselected from Fetal Bone Marrow Stroma Using STRO-1 Monoclonal Antibody". Journal of Bone and Mineral Research. 14 (3): 351–61. doi:10.1359/jbmr.1999.14.3.351. PMID 10027900.”. 
  27. ↑ “Tondreau T, Lagneaux L, Dejeneffe M, Delforge A, Massy M, Mortier C, Bron D (1 January 2004). "Isolation of BM mesenchymal stem cells by plastic adhesion or negative selection: phenotype, proliferation kinetics and differentiation potential". Cytotherapy. 6 (4): 372–79. doi:10.1080/14653240410004943. PMID 16146890.”. 
  28. ↑ “Iudicone P, Fioravanti D, Bonanno G, Miceli M, Lavorino C, Totta P, Frati L, Nuti M, Pierelli L (Jan 2014). "Pathogen-free, plasma-poor platelet lysate and expansion of human mesenchymal stem cells". J Transl Med. 12: 28. doi:10.1186/1479-5876-12-28. PMC 3918216 Freely accessible. PMID 24467837.”. 

외부 링크

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