OP9 간질 세포에 의해 프라이밍된 제대혈의 향상된 혈관 신생 특성은 뇌경색 마우스 모델의 신경학적 결손을 개선합니다

Scientific Reports 13권, 기사 번호: 262(2023) 이 기사 인용

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제대혈(UCB) 이식은 혈관신생 효과를 나타내며 뇌경색 동물 모델에서 증상 완화에 기여합니다. 그러나 이종 UCB 집단 내 특정 세포 유형의 효과는 여전히 논란의 여지가 있습니다. OP9은 배아줄기세포의 혈액내피 분화를 촉진하기 위한 영양세포(feeder cell)로 사용되는 간질세포주이다. 따라서 우리는 최대 24시간 동안 OP9와 함께 배양된 UCB에서 혈관 신생 특성의 변화, 기본 메커니즘 및 뇌경색으로 인한 행동 결함에 대한 영향을 조사했습니다. 네트워크 형성 분석에서는 OP9 사전 조정된 UCB만이 네트워크 구조를 형성했습니다. 단일 세포 RNA 염기서열 분석 및 유동 세포 계측법 분석에서는 OP9 사전 조정된 UCB의 단핵구 분획에서 M2로의 현저한 표현형 변화가 나타났습니다. 또한, 뇌경색 마우스 모델에서 OP9 사전 조정된 UCB 이식은 경색 주변 병변에서 혈관신생을 촉진하고 관련 증상을 개선했습니다. 이 연구에서 우리는 OP9를 사용하여 UCB의 조직 보호, 혈관 신생 촉진 기능인 M2를 강화하는 강력하고 빠르며 실행 가능한 방법을 개발했습니다. 생체 내에서 OP9 사전 조정된 UCB의 개선 효과는 부분적으로 경색 주위 병변에서 선천적 혈관신생의 촉진에 기인할 수 있습니다.

뇌경색은 영구적인 장애와 사망의 주요 원인 중 하나입니다. 현재 허혈성 반음영을 예방하기 위해 급성기에 정맥내 혈전용해제와 혈관내 재개통 요법이 널리 사용되고 있다. 그러나 이러한 치료법은 시간 범위가 좁고 치료 적응증은 특정 환자 집단으로 제한됩니다1. 따라서 뇌경색에 대한 치료 혁신이 필요하고 매우 까다롭습니다.

최근 세포치료제는 기존 재관류치료법에 비해 아급성 또는 만성기에 투여하더라도 관련 증상을 호전시킬 수 있는 가능성이 있어 향후 뇌경색 치료에 더욱 폭넓게 적용할 수 있을 것으로 기대된다3.

이전 연구에서는 제대혈(UCB)과 성인 말초혈(PB)에 활성 혈관신생 부위에 축적되어 혈관신생에 기여할 수 있는 특정 단핵 분획이 포함되어 있다고 제안했습니다4,5. Asaharaet al. 인간 PB 유래 단핵 세포(PB-MNC)에서 분류된 CD34+ 조혈 세포 집단은 피브로넥틴 코팅 접시에 도금하여 범용 조혈 마커 CD45가 있는 스핀들 모양의 세포를 생성할 수 있으며 뒷다리 허혈 모델에서 신혈관 형성을 촉진할 수 있다고 처음 설명했습니다. . Kalka 등도 비슷한 결과를 보고했습니다. CD34 분류 없이 일차 부착 단핵 세포를 사용합니다7.

그 이후로, 단핵 세포 분획의 이종 집단 내의 혈관신생 촉진 세포 집단이 광범위하게 조사되었습니다. UCB 또는 PB의 CD34+CD45+ 조혈 전구세포의 CD14+CD45+ 단핵구 세포는 Asahara가 보고한 것과 유사한 세포 클러스터를 형성하는 것으로 나타났습니다8. 반면 일부 다른 연구에서는 PB의 CD34-CD14+ 단핵구 분획이 유사한 특징을 가지고 있다고 보고했습니다9,10. 한편, 혈관신생 촉진 세포 집단은 골수 전구세포와 과립구-대식세포 전구세포에서 유래하는 것으로 나타났습니다11. 이러한 발견은 단핵구가 다양한 기능적 표현형(예: M1 및 M2)을 갖고 있으며 M2 단핵구가 혈관 신생12 뿐만 아니라 신경 발생, 축삭 발아 및 재수초화 촉진13과 관련되어 있다는 잘 알려진 개념과 일치합니다. 단핵구는 염증을 유발하고 조직 손상을 중재합니다.

실제로, 이러한 세포 분획은 허혈성 뒷다리 및 심근경색과 같은 허혈성 조직의 혈관재생을 촉진하는 것으로 나타났습니다. 또한, 혈관신생은 뇌경색 후 신경학적 회복과 양의 상관관계가 있는 것으로 알려져 있습니다16. 여러 연구에 따르면 UCB 이식은 혈관신생 촉진 효과를 보이고 뇌경색 동물 모델에서 허혈량 감소 또는 증상 완화에 기여하는 것으로 나타났습니다17,18,19. 그러나 이러한 연구의 대부분은 Kalka 등이 보고한 것과 유사한 미가공 UCB17,19,20 또는 UCB 유래 단핵 세포18,21를 사용했습니다. 더욱이, 뇌경색 모델에서 UCB 유래 단핵 세포6에서 분류된 CD34+ 세포의 효능은 논란의 여지가 있습니다21,22.