[논문]피브린과 SDF-1을 사용한 방사성뼈괴사의 효용성연구

정홍문

doi:10.7742/jksr.2022.16.6.799

초록
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뼈 조직을 포함한 인체조직의 방사선 치료는 정상적인 조직 재생에 부작용을 수반한다. 왜냐하면, 방사선 조사는 조직을 구성하는 기저세포를 포함한 재생에 필수역할을 하는 줄기세포에 치명적인 파괴 작용을 수반하기 때문이다. 이번 연구는 마우스의 두정부상에 인위적인 방사성뼈괴사 모델을 구현한 후 뼈 재생에 관하여 실험하였다. 뼈 재생 실험 재료는 마우스 두정부위 방사선 뼈 괴사를 극복하기 위해 생체재료로 널리 사용 중인 피브린 지지체 그리고 손상된 장기치료제로 사용 중인 SDF-1(Stromal cell-Derived Factor-1)을 혼합하여 마우스 두정 부위의 방사선 뼈 괴사 부위의 뼈 재생 효과를 검증하고자 하였다. 피브린 지지체를 SDF-1(1 ㎍/ml)의 농도는 뼈 조직의 상승효과를 기대하기 위해 제작하였다. 실험은 마우스 두정 부위에 방사선 뼈 괴사 모델을 만든 후 피브린지지체와 혼합된 SDF-1을 편입하여 뼈 재생 초기 단계인 4주내의 재생효과를 분석하였다. 결론적으로 피브린지지체와 SDF-1의 혼합사용은 방사성 뼈 괴사한 부위의 뼈 재생 효과 가능성이 있는 후보물질이라 사료된다.

Abstract ▼ AI-Helper

Radiation therapy of human tissues, including bone tissue, is accompanied by side effects on normal tissues. It has a more lethal effect on stem cells, which play an essential role in tissue regeneration, including the basal cells constituting the tissue. In this study, the mouse parietal model, whi...

Radiation therapy of human tissues, including bone tissue, is accompanied by side effects on normal tissues. It has a more lethal effect on stem cells, which play an essential role in tissue regeneration, including the basal cells constituting the tissue. In this study, the mouse parietal model, which implemented an artificial osteoradionecrosis model on the parietal region of the mouse, was artificially defected and then the bone regeneration was tested. In order to overcome the implemented osteoradionecrosis, a fibrin scaffold, widely used as a biomaterial, and stromal cell-derived factor-1 (SDF-1), which is used as a long-term treatment for damaged, were mixed to verify the osteoradionecrosis regeneration effect on the parietal of mouse. In order to expect a synergistic effect in the fibrin scaffolds, a fibrin scaffolds was prepared after maintaining the concentration of SDF-1 (1 ㎍/ml) in the fibrinogen solution. In this study, after artificially creating a osteoradionecrosis model in the parietal region of mouse, fibrin scaffolds were incorporated to analyze the effect of bone regeneration within 4 weeks, the initial stage of bone regeneration. In conclusion, the combined use of these two substances did not show a dramatic regenerative effect in inducing the regeneration of osteoradionecrosis in the parietal region of mouse. However, positive results were obtained that can be maintain the bone regeneration effect environment at the initial stage. Therefore, the combined use of the fibrin scaffold and SDF-1 is considered to be a suitable candidate for the effect of overcoming osteoradionecrosis.

주제어

표/그림 (6)

그림 Fig. 1. SEM images of the SDF-1/Fibrin scaffolds.
그림 Fig. 2. Release pattern by date of SDF-1. (SDF-1/ Fibrin scaffolds: Conc. 1 μg/ml/)
그림 Fig. 3. After 4 weeks results of μCT evaluation of bone regeneration in the mouse calvarial defected model. (red area: defected area).
그림 Fig. 4. Results of μCT evaluation of bone regeneration in the mouse calvarial defected model. ** Significant difference data (p < 0.05)
그림 Fig. 5. Histological findings of the calvarial specimen. Trichrome staining. (1 × magnification)
그림 Fig. 6. Results of analysis of new bone formation from histological specimens area. ** Significant difference data (p < 0.05)

AI 본문요약
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문제 정의

따라서 이번 연구의 목적은 마우스 방사선장애 결손 두정부위 상에 피브린과 SDF-1을 혼합 사용하여 뼈 재생 효과를 검증하고자 한다.
이번 연구는 방사선치료를 시행함에 따라 발생할 수 있는 조직 괴사를 치료하고자 생채재료와 약물 후보를 검증하기 위한 실험이다. 여러 가지 재료 중 피브린을 선택한 이유는 피브린 지지체는 새로운 혈관 재생에 큰 기여를 한다고 알려져 있기 때문이다.

제안 방법

피브린 지지체는 전자현미경 (SEM, JSM-6,700F, Jeol, Tokyo, Japan) 장비를 사용하여 조건 SEI 0.5 kVp로 배율 각각 2,000배와 50,000배의 배율로 촬영하였다. 용출실험의 표본 수는 정사각형 가로세로 10 mm 두께는 1 mm의 크기 6 개를 만들었다.

대상 데이터

5 kVp로 배율 각각 2,000배와 50,000배의 배율로 촬영하였다. 용출실험의 표본 수는 정사각형 가로세로 10 mm 두께는 1 mm의 크기 6 개를 만들었다. 포스페이트 버퍼 셀라인(Phosphate Buffered Saline, PBS; pH 7.

데이터처리

또한 관전압과 관전류는 각각 50 kVp, 200 μA로 설정하였다. 마이크로 CT 촬영 후 분석은 스카이 스캔의 CTAN 프로그램을 사용하였고 3D 이미지는 CTvol을 사용하였다.
통계 데이터는 평균에 ± 표준편차를 시행하였고 또한 통계 유의 검사를 위해 ANOVA test를 수행하였다

성능/효과

5는 트라이크롬 염색의 결과이다. 그 결과는 대조군 부분보다 실험군 (피브린 지지체/SDF-1)에서 뼈 재생염색이 증가하는 결과를 볼 수 있다. 검은색 화살표는 새로 형성된 뼈 예상 영역이다.
왜냐하면, 피브린 생체재료는 재료 특성상 초반에 빠른 생분해가 일어나기 때문이다. 실험 결과는 피브린과 SDF-1의 혼합사용은 재생 초기 뼈를 형성하는 긍정적인 실험 결과를 나타내었다.
6은 트라이크롬 염색된 실험군 대조군의 면적을 분석하여 그래프로 나타낸 결과이다. 이 결과 또한 대조군 부분보다는 실험군 (피브린 지지체/SDF-1)에서 보다 더 넓은 재생 면적이 측정됨을 확인할 수 있다.

후속연구

피브린에 SDF-1(stromal cell-derived factor-1)이 편입된 지지체 사용으로 마우스 방사성골괴사 두정 부위 뼈 재생 효과는 초기 4주 이내 새로운 뼈 조직형성에 있어 도움을 줄 수 있을 것으로 예측해 볼 수 있다. 결론적으로 피브린에 SDF-1 물질의 적절한 혼합 사용은 방사성골괴사 초기 장애를 극복할 수 있는 후보 재료와 약물로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.
피브린에 SDF-1(stromal cell-derived factor-1)이 편입된 지지체 사용으로 마우스 방사성골괴사 두정 부위 뼈 재생 효과는 초기 4주 이내 새로운 뼈 조직형성에 있어 도움을 줄 수 있을 것으로 예측해 볼 수 있다. 결론적으로 피브린에 SDF-1 물질의 적절한 혼합 사용은 방사성골괴사 초기 장애를 극복할 수 있는 후보 재료와 약물로 사용될 수 있을 것으로 사료된다.

참고문헌 (12)

K. Muller, K. V. Meineke, "Advances in the？management of localized radiation injuries", Health？Physics: the radiation safety journal, Vol. 98, No. 6,？pp. 843-850, 2010.？http://dx.doi.org/10.1097/HP.0b013e3181adcba7？

상세보기
W. W. Hu, B. B. Ward, Z. Wang, P. H. Krebsbach,？"Bone regeneration in defects compromised by？radiotherapy", Journal of Dental Research, Vol. 89,？No. 1, pp. 77-81, 2010.？http://dx.doi.org/10.1177/0022034509352151？

상세보기
H. M. Jung, "Efficiency Evaluation of Irradiated on？Mouse Calvarial Model by BMP-2", Journal of the？Korean Society of Radiology, Vol. 13, No. 5, pp.？811-817, 2019.？http://dx.doi.org/10.7742/jksr.2019.13.5.811？

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K. M. Woo, V. J. Chen, H. M. Jung, T. I. Kim, H.？I. Shin, "Comparative evaluation of nanofibrous？scaffolding for bone regeneration in critical-size？calvarial defects", Tissue Engineering, Part A？[continuation of Tissue Engineering, Vol. 15, No. 8,？pp. 2155-2162, 2009.？http://dx.doi.org/10.1089/ten.tea.2008.0433？

상세보기
Y. Hosokawa, I. Hosokawa, K. Ozaki, H. Nakae, K.？Murakami, Y. Miyake, T. Matsuo, " CXCL12 and？CXCR4 expression by human gingival fibroblasts in？periodontal disease", clinical and experimental？immunology, Vol. 141, No.3,pp.467-474,2005？
C. S. Ki, S. Y. Park, H. J. Kim, H. M. Jung, K. M.？Woo, J. W. Lee, Y. H. Park, "Development of 3-D？nanofibrous fibroin scaffold with high porosity by？electrospinning: implications for bone regeneration",？Biotechnology Letters, Vol. 30, No. 3, pp. 405-410,？2008. http://dx.doi.org/10.1007/s10529-007-9581-5？

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H. M. Jung, "Evaluation the Effectiveness of？Fibrinogen to Overcome Bone Radiation Damage",？Journal of the Korean Society of Radiology, Vol. 15,？No. 4, pp. 537-545, 2021.？http://dx.doi.org/10.7742/jksr.2021.15.4.539？

원문보기 상세보기
H. M. Jung, J. E. Lee, S. J. Lee, J. T. Lee, T. Y.？Kwon, T. G. Kwon, "Development of an？experimental model for radiation-induced inhibition of？cranial bone regeneration", Maxillofacial Plastic and？Reconstructive Surgery, Vol. 40, No. 1, pp. 1-8,？2018. http://dx.doi.org/10.1186/s40902-018-0173-1？

원문보기 상세보기
L. Rivina, R. Schiestl, "Mouse models for efficacy？testing of agents against radiation carcinogenesis - a？literature review", International Journal of？Environmental Research and Public Health, Vol. 10,？No. 1, pp. 107-143. 2012.？http://dx.doi.org/10.3390/ijerph10010107？

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H. D. Hwang, J. T. Lee, J. T. Koh, H. M. Jung, H.？J. Lee ,T. G. Kwon, "Sequential Treatment with？SDF-1 and BMP-2 Potentiates Bone Formation in？Calvarial Defects", Tissue Engineering, Part A？[continuation of Tissue Engineering, Vol. 21, No.？13, pp. 2125-2135. 2015.？http://dx.doi.org/10.1089/ten.tea.2014.0571？

상세보기
C. H. Lee, M. U. Jin, H. M. Jung, J. T. Lee, T. G.？Kwon, "Effect of dual treatment with SDF-1 and？BMP-2 on ectopic and orthotopic bone formation",？PLOS ONE, Vol. 10, No. 3, pp. 120051, 2015.？http://dx.doi.org/10.1371/journal.pone.0120051？

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W. W. Hu, B. B. Ward, Z. Wang, P. H. Krebsbach,？"Bone regeneration in defects compromised by？radiotherapy", Journal of Dental Research, Vol. 89,？No. 1, pp. 77-81, 2010.？http://dx.doi.org/10.1177/0022034509352151？

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