혈관신생, 즉 새로운 혈관의 형성은 혈관 내피세포의 증식, 이동 및 발아를 필요로 하며, 이 과정에서 세포외기질을 분해하는 단백질분해효소가 중요한 역할을 한다. 이러한 효소 중 matrix metalloproteinases(MMPs)와 플라스민이 포함되어 있다. 또한, 인테그린은 세포외기질 단백질에 대한 수용체로 MMPs의 발현과 기능을 조절하며, 내피세포의 표면에서 인테그린과 MMP-2가 상호작용하여 혈관신생을 조절한다. 본 연구는 FGF-2를 이용하여 혈관내피세포의 발아에 미치는 효과를 확인하고, MMPs와 플라스민의 분비 및 인테그린 발현양상을 조사하였다.
<p>혈관신생(angiogenesis)은 정상조직의 성장과 암세포 등 병적인 조직의 시발 및 전이에 꼭 필요한 과정이며, 그 초기 단계에 여러 종류의 단백질분해효소 및 이들의 억제물질이 관여한다고 알려져 있다. 혈관신생이 일어나기 위해서는 혈관신생 유도인자에 의해 혈관 내피세포의 벽을 구성하는 세포들의 증식, 이동 및 발아(sprouting)가 요구되는데, 이 때 혈관 성장에 필요한 기질을 재구성하는 단백질분해효소가 필요하다. 혈관신생 과정에 이상이 생기면 류마티스성 관절염, 당뇨병성 망막증, 종양의 성장 및 전이 등이 활발하게 일어난다.</p> <p>내피세포는 세포외기질을 분해할 수 있는 단백질분해효소를 방출하며 세포외기질의 분해에 의해 혈관신생시 내피세포의 이동에 필요한 공간이 확보된다고 알려져 있다. 이러한 효소들 중의 일부가 matrix metalloproteinases(MMPs)와 플라스민이다. MMPs는 \( \mathrm{Zn}^{2+} \) 의존성 endopeptidase로서 세포외기질을 분해하는 능력을 갖고 있으며, 지금까지 24종류가 알려져 있다. 세포외기질의 재구성 과정에 중요한 역할을 하는 MMPs로는 MMP-1 (type I collagenase), MMP-2 (\(72 \mathrm{kDa}\) gelatinase A), MMP-9 (\(92 \mathrm{kDa}\) gelatinase B)과 MMP-3 (stromelysin) 등이 알려져 있다. 이중에서 MMP-2는 젤라틴과 피브로넥틴 같은 세포외기질을 분해하며, MMP-\( 2 \mathrm{mRNA} \) 는 상처치유, 임신과 분만, 골재생 같은 생리적 작용이 일어나는 부위 및 종양이나 종양 주위의 간질조직에서도 높게 나타난다고 알려져 있다. 또한 MMP-2는 세포외기질 단백질의 특정 결합을 분해시켜 장기간에 걸친 혈관재구성을 유도하기도 한다.</p> <p>인테그린은 콜라겐, 엘라스틴, 피브로넥틴과 라미닌-5 같은 주된 세포외기질 단백질에 대한 수용체를 포함하여 최소한 21개의 heterodimeric 복합체로 이루어진 다유전자군으로서, 인테그린과 세포외기질의 접촉이 MMPs의 발현과 기능을 조절할 수 있고, 내피세포의 표면에서 인테그린 alpha(v) beta3와 MMP-2가 상호작용하며, 인테그린이 혈관신생 조절자로서 MMP-2의 생성을 유도한다고 알려져 있다.</p> <p>한편, fibroblast growth factor-2(FGF-2)는 평활근 세포의 성장, 상처치유 및 조직재생, hematopoiesis와 내피세포의 분열, 이동 등 혈관신생을 유도하며, 신경계의 분화 및 기능조절에도 중요한 역할을 수행한다고 알려져 있다. FGF-2 는 혈관신생과정 동안 MMP-1, urokinase type plasminogen activator (uPA), plasminogen activator inhibitor (PAI-1), uPA 수용체 및 인테그린 등 여러 분자들의 발현을 조절하는데, 이러한 분자들은 내피세포의 혈관신생 과정에서 나타나는 침윤성 표현형 발현에도 관여한다.</p> <p>본 연구는 FGF-2를 이용하여 혈관내피세포의 발아에 미치는 효과를 확인하고, MMPs와 플라스민의 분비 및 인테그린 발현양상을 조사하였다. 그 결과, FGF-2에 의해 유도된 혈관내피세포의 발아 증가는 MMP-2 및 플라스민의 분비증가와 인테그린 Mac-1의 발현 증가에 의한 것이라고 생각되었다.</p>