연골재생능력이 높은 고기능성 중간엽줄기세포를 분리하는 방법이 개발됐다.
서울대병원 정형외과 한혁수 교수팀(배현철 연구교수, 조건희 서울대 줄기세포생물학 석사과정)는 새로운 형광 표지자로 분리 배앙한 고기능성 중간엽줄기세포의 연골 재생치료 효능을 분석해 생체재료분야 국제학술지(Biomaterials Research)에 발표했다.
연골세포와 연골기질로 구성된 연골은 부드러운 관절 움직임을 도와주고 뼈끼리 마찰되지 않도록 방지해준다.
체중 부하 및 섬유 연골의 증가 등으로 연골이 손상되면 연골 결손이라는 질환이 발생하는데 최근 최근 스포츠·고령 인구의 증가로 발생률이 높아지고 있다.
발병 초기에는 스테로이드성 진통소염제, 히알루론산 주사 등을 사용하고, 진행 정도에 따라 자가 연골세포 이식, 미세 골절술로 연골 재생을 유도한다. 최근에는 동종 중간엽줄기세포 연구가 진행 중이다.
하지만 줄기세포 치료 효과에 대해서는 여전히 찬반이 엇갈리는 상황이다. 또한 계대배양(세포 증식을 위해 새로운 배양접시에 옮겨 세포의 대를 계속 이어서 배양) 공정 표준화 및 품질관리의 부재, 장기간 배양 시 줄기세포 성능 저하 등의 한계가 존재한다.
이번에 개발된 줄기세포 분리법에는 한 교수팀과 ㈜셀투인 공동 연구팀이 개발한 글루타치온 모니터링 형광표지자가 이용됐다.
이 분리법으로 배양한 고기능성 중간엽줄기세포의 기능과 연골분화능을 분석한 결과, 글루타치온 수치가 높을수록 기능이 우수한 것으로 나타났다.
연골이 결손된 토끼 모델 실험으로 확인한 결과, 글루타치온 수치가 높은 중간엽줄기세포가 주변 조직과 결합성이 높고, 초자연골(관절연골의 주성분, hyaline cartilage)로 재생됐다.
이에 대해 연구팀은 "고기능성 중간엽줄기세포 분리배양 기술을 통한 연골 재생 치료 효과를 높일 수 있음을 보여준 결과"라고 설명했다.
한 교수는 "이번 연구를 통해 새로운 형광 표지자로 초자연골 재생 효능이 우수한 고기능성 줄기세포를 분리 배양할 수 있다는 사실이 확인됐다"며 "연골 재생 치료를 위한 줄기세포치료제의 효과적 임상 적용에 한 발짝 더 나아가게 만든 연구"라고 평가했다.