연세의대, 골격계 산소 농도 반영한 세포배양 시스템 개발

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연세의대, 골격계 산소 농도 반영한 세포배양 시스템 개발 - 의사신문

연세대 의과대학 의학공학교실에서 산소 농도에 따라 다른 분화 양상을 보이는 골격계 세포를 실제와 같이 배양할 수 있는 시스템을 만들었다고 밝혔다.

골격계에서는 혈관 유무에 따라 조직마다 산소 농도가 다르다. 혈관이 없는 연골의 경우 낮은 산소 농도를 가지는 반면 혈관이 존재하는 뼈 조직은 높은 산소 농도를 지닌다.

골격계 중 뼈 사이 공간을 채우고 있는 골수에서 유래한 중간엽줄기세포는 뼈와 연골 등으로 분화 가능한 생체 줄기세포 중 하나이다. 이는 산소 농도에 민감한 이와 관련된 연구가 꾸준히 진행되고 있다. 세포배양 시스템에서 배양한 세포들은 주변 화학 성분 농도 차이를 인식하고 이동하는 주화성 원리에 따라 스스로 배양 가능한 산소 농도를 찾아 이동하는데 이처럼 다양한 산소 농도 공간을 갖는 시스템에 연골세포와 골세포를 각각 배양했을 때 연골 세포는 낮은 산소 농도로 골세포는 높은 산소 농도로 이동하는 것을 확인할 수 있었다. 이어서 골수 유래 중간엽줄기세포를 낮은 산소에서 배양했을 때 연골세포로, 높은 산소에서 배양했을 때는 골세포로 분화하는 것을 확인했다. 이렇게 중간엽줄기세포, 연골세포, 뼈로 이어지는 분화 과정을 '연골내 골분화'라고 한다.

이번에 개발한 세포배양 시스템은 골다공증, 관절염 등 골격계 질환에서 산소를 이용한 치료법 개발에 큰 도움이 될 것이며 활용 범위가 골격계에 그치지 않고 심장, 폐, 뇌 등 다양한 기관 연구에 활요할 수 있을 것이라고 말했다.

 

*연골세포 : 연골기질의 연골소 내에 존재하며 연골기질을 합성 및 분비하는 세포

*골세포 : 섬유아세포에서 형성되는 편평한 타원형의 세포로, 골조직의 제조자