이 연구를 통해 LPS를 사용한 대식세포 염증 유사 세포 모델에서 성체줄기세포의 면역 조절 능력을 평가하였는데 LPS 자극에 의해 증가된 IL-1 \( \beta \), TNF- \( \alpha \)및 IL-10의 생성은 성체줄기세포가 분비하는 물질에 의해 대식세포의 증가된 면역 반응이 조절됨을 보여준다. 성체줄기세포 유래 엑소좀을 이용하여 다양한 질병 연구 모델에 치료적인 적용이 가능하며 엑소좀이 성체줄기세포가 정기적으로 분비하는 성장인자보다 더욱 기능적인 역할을 한다는 것이 알려졌다.
<p>본 연구는 LPS를 이용한 대식세포 염증 유사 세포 모델에서 성체줄기세포의 면역 조절 능력을 평가하였다. 대식세포를 LPS로 자극하여 대식세포에서 염증 관련 면역인자로 알려져 있는 IL-1 \( \beta \), IL-10 및 TNF- \( \alpha \) 등의 사이토카인 생산을 확인하였으며, 순수하게 대식세포에 미치는 성체줄기세포 상층 배양액의 영향을 관찰하고자 대식세포의 mRNA에서 사이토카인 생산을 확인하였다. IL-1 \( \beta \)는 LPS로 12 시간 자극한 단독 실험군에서 최대로 생성되었으며, 성체줄기세포와 공배양한 실험군과 상층 배양액을 처리한 실험군에서 통계학적으로 유의하게 IL-1 \( \beta \)의 생성이 억제됨을 확인하였다 (Fig. 3A). TNF- \( \alpha \) 또한 LPS로 12 시간 자극한 단독 실험군에서 최대로 생성되었으며, 성체줄기세포와 공배양한 실험군과 상층 배양액을 처리한 실험군에서 통계학적으로 유의하게 TNF- \( \alpha \) 의 생성이 억제됨을 확인하였다(Fig. 3B). 다음으로 면역 관련 저해 인자로 알려져 있는 IL-10의 생성을 확인한 결과, IL-10은 LPS로 36 시간 자극한 단독 실험군에서 최대로 생성되었으며, 성체줄기세포와 공배양한 실험군과 상층 배양액을 처리한 실험군에서 통계학적으로 유의하게 IL-10의 생성이 억제됨을 확인되었다(Fig. 3C). 대조군으로는 LPS 무자극 실험군을 이용하여 성체줄기세포와 상층 배양액을 처리하였다. 그 결과 성체줄기세포 및 상층 배양액 단독군에 의한 대식세포의 면역 반응은 관찰되지 않았다. 즉, LPS 자극에 의해 증가된 IL-1 \( \beta \), TNF- \( \alpha \)및 IL-10의 생성은 성체줄기세포를 공배양한 실험군 뿐만 아니라 성체줄기세포를 배양한 상층 배양액을 처리한 실험군에서도 동일한 효과를 나타냄을 확인하여 성체줄기세포가 분비하는 물질에 의해 대식세포의 증가된 면역 반응이 조절되고 있음을 확인하였다.</p> <h2>염증 유사 대식세포 모델에 미치는 성체줄기세포 유래 엑소좀의 영향</h2> <p>최근 성체줄기세포를 적용한 심근경색, 급성호흡부전, 심근허혈, 이식편대숙주병 등 다양한 질병 연구 모델에서 성체 줄기세포의 치료 효과가 성체줄기세포 유래 엑소좀에 의한 새로운 세포 간 신호 전달에 의한다고 보고되었다. Bian 등 은 심근경색 모델에서 엑소좀에 의한 혈류의 개선을 보고하였고, \( \mathrm { Li } \) 등 은 급성호흡부전 모델에서 엑소좀이 기관지폐포세척액 내 백혈구와 중성구의 수치를 낮춰 허혈성 저산소증의 전단계를 막는다고 보고하였다. Lai 등 은 심근허혈 모델에서 엑소좀이 경색부위를 줄인다고 보고하였고 Kordelas 등 은 엑소좀을 이용하여 처음으로 인간 이식편대숙주병 들에게 엑소좀을 투여하여 이후 환자들의 증상이 개선됨을 보고하였다. 이러한 결과들은 엑소좀을 이용하여 다양한 질병 분야에 치료적인 적용이 가능하고 또한 추가 연구에 대한 가치가 있음을 의미한다. 또한 이러한 성체줄기세포 유래 엑소좀이 성체줄기세포가 정기적으로 분비하는 성장인자보다 더욱 기능적인 역할을 한다고 알려졌다. 엑소좀은 내피세포의 증식과 이동, 관생성 능력을 증가시키고, Akt의 인산화와 Bcl-2 의 발현 증가 및 Bax의 발현은 감소시키며 caspage-3 의 분해를 감소시켜 신경세포 독성을 완화한다. 또한, 신경교의 성상세포와 뉴런에 miR- \( 133 \beta \) 를 전달하여 유전자발현을 조절함으로써 뇌졸중에 있어 신경돌기 재형성과 기능적 회복에 도움을 준다고 알려졌다.</p>