초록 ▼

연구의 배경
본 연구의 목적은 인간치수세포, 온도감응성 하이드로겔 지지체, 임상적으로 이용가능한 성장인자를 개발하고 이를 이용한 치수-상아질 복합체의 기능적 재생을 도모하는 것이었다. 인간치수세포 중 줄기세포의 특징을 갖는 세포들을 분리해서 실험에 이용하였다. 또한 세포와 성장인자를 생체 내로 전달하는데 이용하기위한 지지체로 글라이콜 키틴을 원료로 사용한 온도감응성지지체(thermo-responsive hydrogel scaffold; TRS)를 합성하여 실험에 이용하였다. Glycol chitin은 glycol chitosa

연구의 배경
본 연구의 목적은 인간치수세포, 온도감응성 하이드로겔 지지체, 임상적으로 이용가능한 성장인자를 개발하고 이를 이용한 치수-상아질 복합체의 기능적 재생을 도모하는 것이었다. 인간치수세포 중 줄기세포의 특징을 갖는 세포들을 분리해서 실험에 이용하였다. 또한 세포와 성장인자를 생체 내로 전달하는데 이용하기위한 지지체로 글라이콜 키틴을 원료로 사용한 온도감응성지지체(thermo-responsive hydrogel scaffold; TRS)를 합성하여 실험에 이용하였다. Glycol chitin은 glycol chitosan을 N-acetylation을 시행하여 합성하였다. 특히, 흐름성이 있고 좁은 공간에도 비교적 쉽게 적용할 수 있는 하이드로겔을 이용하였다. 아울러 세포의 분화에 필요한 성장인자를 사용하는데 있어서 단독의 성장인자로는 충분한 분화효과를 얻기 어렵다는 단점이 있기 때문에 두 가지 이상의 성장인자를 복합적용하기로 하였는데, 보다 임상에 보다 이른 시점에서 이용할 수 있도록 이미 임상허가를 받아 실제 이용되고 있는 물질을 이용하는 것이 유리하다고 판단되어 심바스타틴과 Emdogain을 후보군으로 설정하여 실험에 이용하였다.
연구 결과
첫 번째 연구로 심바스타틴과 Emdogain을 복합적용했을 때 치수세포의 분화에 있어서 상승효과가 있는지 여부를 검증하기 위해 연구를 진행하였으며, 결과적으로 두 물질의 복합적용이 단독적용에 비해 치수세포가 조상아세포로 분화하는데 있어서 보다 효과적임을 증명하였다. 또한 상기 분화촉진현상이 ERK signaling 기전에 의하여 조절됨을 확인하였고, Emdogain에 의한 분화기전에 osterix가 관여함을 증명하였다. 이 연구는 "Combined Effects of Simvastatin and Enamel Matrix Derivative on Odontoblastic Differentiation of Human Dental Pulp Cells”라는 제목의 논문으로 Journal of Endodontics에 게재되었다(J Endod 2013;39:76-82).
두 번째 연구로 온도감응성지지체 내에서 배양한 치수세포가 Emdogain에 의해 분화가 촉진됨을 알아보기 위해 연구를 진행하였다. 본 연구에서는 주입형 온도감응성지지체가 인간치수세포의 증식 및 조상아세포로의 분화를 허용한다는 것을 밝혀내었고, 이러한 분화가 이전 연구에서 검증된 Emdogain에 의해 촉진됨을 규명하였다. 향후 온도감응성지지체가 치수-상아질 복합체의 재생에 사용될 수 있다고 사료된다. 본 연구결과는 "Glycol Chitin–based Thermo-responsive Hydrogel Scaffold Supplemented with Enamel Matrix Derivative Promotes Odontogenic Differentiation of Human Dental Pulp Cells”라는 제목으로 Journal of Endodontics에 개제되었다(J Endod 2013;39:1001-1007).
세 번째 연구로 온도감응성지지체와 tooth-slice scaffold 복합체 내에서 배양한 인간치수세포가 심바스타틴과 Emdogain의 존재하여서 배양했을 때, 조상아세포 및 혈관세포로 분화할 수 있는지 여부를 in vitro 및 in vivo 실험을 통해 조사하였다. 온도감응성지지체내에서 배양된 인간치수세포는 심바스타틴과 Emdogain의 복합적용을 통해 조상아세포 및 혈관세포로 분화가 촉진됨이 관찰되었고, 치수와 유사한 조직이 생성되었다. 본 연구결과는 현재 도출된 결과를 바탕으로 논문작성 중이다.
결 론
본 연구에서 얻어진 결과를 바탕으로 치수유래줄기세포 및 하이드로겔 지지체를 이용하여 치수-상아질 복합체의 재생을 도모할 수 있을것으로 사료되며, 골조직 등 다른 조직의 재생을 위한 연구에 촉매제가 될 수 있을 것이다. 아울러 향후 빠른 시일 내에 임상에서 사용하기 위해서는 임상환경을 보다 잘 재현한 동물실험모델을 확립하고 임상실험을 위한 안정성연구 등이 필요하다고 사료되는 바이다.

목차 Contents

• 일반연구자지원사업 최종(결과)보고서 ... 1
• 목차 ... 2
• I. 연구결과 요약문 ... 3
• II. 연구내용 및 결과 ... 4
• 1. 연구과제의 개요 ... 4
• 2. 국내외 기술개발 현황 ... 4
• 3. 연구수행 내용 및 결과 ... 4
• 4. 목표 달성도 및 관련 분야에의 기여도 ... 6
• 5. 연구결과의 활용계획 ... 6
• 6. 연구과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 6
• III. 연구성과 ... 8