초록 ▼

* 중간엽세포에서 뼈 모세포로의 분화 및 뼈 형성에 있어서 Relaxin의 기능과 작용 메커니즘을 규명 Relaxin (Rln)은 주로 난소에서 분비되는 insulin superfamily에 속하는 peptide 호르몬으로 콜라겐 교체 및 항섬유화, 혈관형성, 암의 전이 등 다양한 생리적, 병리적 작용을 갖는다. 최근 본 연구자의 연구 결과에 의하면 실험동물 모델에서 치아교정 시 난소에서 Rln의 분비가 증가하고 치아주변 조직인 치주인대 및 치조골에서 Rln의 수용체 발현이 증가됨으로 뼈 모세포 분화 및 뼈 형성에서 Rln의 작용을

* 중간엽세포에서 뼈 모세포로의 분화 및 뼈 형성에 있어서 Relaxin의 기능과 작용 메커니즘을 규명 Relaxin (Rln)은 주로 난소에서 분비되는 insulin superfamily에 속하는 peptide 호르몬으로 콜라겐 교체 및 항섬유화, 혈관형성, 암의 전이 등 다양한 생리적, 병리적 작용을 갖는다. 최근 본 연구자의 연구 결과에 의하면 실험동물 모델에서 치아교정 시 난소에서 Rln의 분비가 증가하고 치아주변 조직인 치주인대 및 치조골에서 Rln의 수용체 발현이 증가됨으로 뼈 모세포 분화 및 뼈 형성에서 Rln의 작용을 예측할 수 있었다. 따라서 본 연구에서는 bone morphogenetic protein (BMP) 2 의해 뼈 모세포로 분화하는 골수유래 중간엽세포와 C3H10T1/2 세포주를 이용하여 in vitro에서 Rln의 효과를 확인하였으며, 마우스 뼈 형성 모델을 이용하여 in vivo에서도 Rln의 효과를 확인하였다 [Journal of Bone and Mineral Research (IF: 6.128), Relaxin A ugments BM P 2-Induced Osteoblast Differentiation and Bone Formation. 2014, in press]
1) 뼈 모세포 분화 및 기질 광화에 Relaxin의 상승효과
골수유래 중간엽 세포에서 BMP 2 처리 24 시간 후 Rln 수용체의 발현이 현저히 증가되었으며, Rln에 의하여 BMP 2 유래 뼈 모세포 분화 표지 단백질인 alkaline phosphatase 및 osteocalcin의 발현이 증가하였다. 또한 BMP 2에 의해 유도된 뼈 기질 광화도 Rln에 의하여 유의하게 증가하였다.
2) 뼈 모세포 분화 유도 신호전달에 있어서 Relaxin의 상승효과
골수유래 중간엽 세포를 BMP 2 처리 후 세포 분화에 관련된 신호전달 분자들의 활성을 확인한 결과, Smad 및 p38 MAPK의 인산화가 BMP 2에 의해 유도되었으며, Rln에 의해 분자들의 인산화가 항진, 지연되었다. Smad와 p38 MAPK의 인산화를 유도하는 TAK 1의 활성 또한 Rln에 의해 효과적으로 증진되었다. BMP 2에 의해 증가된 뼈 모세포 분화 유도 주요 전사인자인 Runx 2의 발현 및 활성이 Rln에 의하여 유의하게 증가하였다.
3) In vivo bone formation에서 Relaxin의 효과
BMP 2에 의한 골수유래 중간엽 세포의 뼈 모세포로의 분화 및 기질광화에 있어서 Rln의 항진 효과는 in vivo에서 마우스 우측 배 부위 피하에 콜라겐 젤에 BMP 2 및 Rln을 섞어 주사 3주 후 뼈 형성으로 확인하였다. BMP 2 단독 처리에 의한 뼈 형성에 비해 Rln을 함께 처리한 경우 현저히 증가된 뼈 형성을 확인할 수 있었다.
이러한 결과들은 골다공증과 같은 뼈 형성 결핍 질환 치료에 있어서 Rln의 치료적 사용 가능성을 제시 해주고 있으며, 치아 교정과 같이 뼈의 재형성이 동반되는 여러 시술에서도 Rln의 항진 효과를 기대할 수 있다. 본 연구의 최종적인 연구 목표와 더불어 진행된 연구로 BMP 2에 의한 연골세포 분화 및 기질 생성과 지방세포 분화에서도 Rln의 항진 효과를 확인할 수 있었으며, 지방세포 분화에 있어서는 Rln 단독 처리 시에도 세포분화 유도 효과를 나타내어 Rln의 또 다른 기능을 기대할 수 있었다. 이상의 결과들은 Rln의 기능 및 작용메커니즘에 관한 기초적인 자료뿐만 아니라 임상적 적용에도 중요한 근거를 제시해 주고 있다고 사료된다.