파킨슨씨병의 회복과 줄기세포 이동에 대한 GM-CSF의 효과

Title
파킨슨씨병의 회복과 줄기세포 이동에 대한 GM-CSF의 효과
Authors
김나경
Keywords
파킨슨씨병의회복과줄기세포이동에대한gmcsf의효과
Issue Date
2012
Publisher
인하대학교
Abstract
GM-CSF는 임상적으로 인정된 hematopoietic cytokine이다. GM-CSF는 조혈모세포를 포함한 골수세포의 활성에 영향을 미칠 뿐 아니라 신경질환을 가진 동물모델에서 행동학적 및 조직학적 회복을 증진시킨다고 알려져 있다. 본 논문에서는 이러한 선행 연구에 기반하여 1) 파킨슨씨병 질환 모델에서 GM-CSF의 신경보호 및 질환치료 효과를 규명하였으며, 2) GM-CSF가 골수조직 내의 중간엽 줄기세포를 말초로 이동시킨다는 것을 확인하였다. 연구를 위해 MPTP와 MPP+을 이용하여 파킨슨 모델을 만들었고, GM-CSF는 전처리하여 도파민 세포의 생존율을 확인하였다. 세포의 mitochondria membrane potential과 세포사멸에 관여하는 단백질량을 측정하였다. 동물모델에서는 중뇌의 도파민 세포를 관찰하였고 MPTP와 GM-CSF 처리하고 3주 후에 mouse의 움직임을 이동속도로 비교하였다. GM-CSF의 처리 후에 PC12 cell line과 PMN에서 GM-CSF receptor를 통한 세포사멸이 억제되는 것을 확인하였으며, GM-CSF는 mitochondria의 membrain potential과 Bcl-2의 발현양도 동시에 회복시켰다. GM-CSF 처리군에서 mouse의 중뇌부분에서 도파민 신경세포의 사멸을 막아주는 것을 확인하였다. Mouse의 행동학적 분석에서도 GM-CSF 처리군이 운동 빈도의 회복이 높았으며 동일 그룹에서 질환 모델 그룹에 비해 뇌의 도파민양이 높게 검출되었다. 그리고, 골수줄기세포의 이동을 관찰하기 위해 쥐에 GM-CSF를 5일간 투여하고 단핵세포, HSCs 그리고 MSCs의 수를 조사하였다. 중간엽 줄기세포의 이동을 관찰하기 위해, 골수와 말초혈액에서 분리된 단핵구세포에 대해 중간엽줄기세포의 표면 단백질인 CD marker (CD29, CD34, CD44, CD45, CD90)에 대한 분석을 수행하였다. 또한, in vitro에서 중간엽줄기세포를 transwell에 배양 후 GM-CSF를 처리하여 세포의 이동을 조사하였다. GM-CSF의 처리에 의해 세포의 이동에 관련된 단백질인 CXCR4와 SDF-1의 양적 변화를 확인하였다. GM-CSF 투여 후 단핵세포의 수는 골수에서 감소하고 말초혈액에서 증가하는 것으로 확인되었고, CFU-F 역시 말초혈액에서 대조군에 비해 높게 검출되었다. 각 culture 단계에서 MSC marker의 변화를 관찰한 결과 세포에서 MSC와 가장 유사하게 관찰된 것은 CD29로 확인하였고, GM-CSF 처리군의 말초혈액에서 CD29를 가진 세포의 수가 증가하였다. In vitro에서 MSCs는 GM-CSF (100ng/ml)와 SDF-1 (100ng/ml)에 의해서 이동하였고, SDF-1과 CXCR4가 GM-CSF에 의해 증가하는 것을 확인하였다. 위의 결과에서 GM-CSF는 골수의 HSCs 뿐만 아니라 MSCs도 말초로 이동시켰으며 MSCs의 이동시 SDF-1과 CXCR4의 발현양이 증가하였다. 이 연구에서는 GM-CSF에 의해서 파킨슨병 모델의 세포사멸이 감소되었고 골수의 MSCs가 혈액으로 이동하는 것을 확인했다. 이 두 가지 효과는 GM-CSF를 이용하여 다양한 상해와 질병에서 세포사멸 억제하고, 줄기세포의 세포치료제로서의 활용면에서 중요한 역할을 할 것으로 사료된다.
Description
Ⅰ. Introduction 1 Ⅱ. Materials and Methods 5 Ⅲ. Results 14 1. Protective effect of GM-CSF on the neural disease 14 1-1. GM-CSF inhibits neural cell death mediated by mitochondria 14 1-2. GM-CSF affect to rescue the mouse dopaminergic substantia nigra neurons of MPTP-induced mice 23 2. Mobilization of mesenchymal stem cell by GM-CSF 31 2-1. Mobilization of MNCs and MSCs to the peripheral by GM-CSF 31 2-2. GM-CSFinduces migration on the MSCswith changes of SDF-1 and CXCR4 expression 47 Ⅳ. Discussion 52 Ⅴ. Conclusion 60 참고문헌 61
URI
http://dspace.inha.ac.kr/handle/10505/23476
Appears in Collections:
Medical School/College of Medicine (의학전문대학원/의과대학) > Medical Science (의학) > Theses(의학 석박사 학위논문)

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