초록 ▼

연구의 목적 및 내용
성장인자를 사용하지 않고 광 (low level light) 조사를 통해 중간엽 줄기세포를 혈관세포 스페로이드 형태로 분화시키는 기술을 개발하고, 이 기술들을 바탕으로 분화되어진 혈관세포 스페로이드를 허혈성 조직 (허혈성 피부 괴사)에 이식하고 저출력 광치료 (LLLT; low level light)를 병행하여 최적의 치료 기술을 개발

연구결과
광 조사 배양한 줄기세포 스페로이드에서 광을 조사하지 않고 이차원 환경으로 배양한 줄기세포와 비교하였을 때 혈관 성장인자 분비가 촉진되었음. 특히

연구의 목적 및 내용
성장인자를 사용하지 않고 광 (low level light) 조사를 통해 중간엽 줄기세포를 혈관세포 스페로이드 형태로 분화시키는 기술을 개발하고, 이 기술들을 바탕으로 분화되어진 혈관세포 스페로이드를 허혈성 조직 (허혈성 피부 괴사)에 이식하고 저출력 광치료 (LLLT; low level light)를 병행하여 최적의 치료 기술을 개발

연구결과
광 조사 배양한 줄기세포 스페로이드에서 광을 조사하지 않고 이차원 환경으로 배양한 줄기세포와 비교하였을 때 혈관 성장인자 분비가 촉진되었음. 특히 6 J/cm²에서 가장 많은 피부 재생 관련 분비되었음.

하지허혈동물 모델에서 조직괴사 육안적 관찰 및 혈류량을 도플러 분석으로 확인함. H&E, MT staining 으로 조직 재생 확인결과 광조사 스페로이드 이식군에서 발현이 증가함. 또한 세포 이식 21 후 혈류량이 증가하고 조직 괴사가 줄어들었음.

저출력 광 조사한 줄기세포 스페로이드에 의한 혈관 신생 및 피부 재생 단백질 FGF, VEGF, HGF 발현 증가 확인
wound healing 마우스 동물모델에서 저출력 광 조사와 줄기세포 스페로이드에 의한 혈관 신생 및 피부 재생 단백질 발현 증가 확인
- 세포의 손실을 막고 생존율을 높이기 위한 방법으로 스페로이드 줄기세포 형태로 이식하였을 때 세포 생존율이 높아지는 것을 확인함.

Skin flap 동물모델에서 저출력 광 조사한 줄기세포 스페로이드 이식에 의한 혈관신생 ( smooth muscle α-actin, Myosin heavy chain, CD31) 증가 확인 및 피부 조직재생이 촉진됨을 확인함.

연구결과의 활용계획
줄기세포 분화 기술 및 줄기세포 세포치료제 개발을 위한 광원 이용이라는 신의료 기술분야가 만들어질 것으로 기대한다. 지방줄기세포를 이용한 세포이식체는 피부괴사에 범용적으로 사용될 수 있는 유용한 세포원으로서 세포치료제 및 조직공학적 의약품 개발에 참고할 수 있는 유용한 기술과 기초자료를 제공할 수 있다. 또한 세포이식체 제조기술은 피부이외에도 뼈, 연골, 인대, 혈관 등과 같은 조직을 재생하기 위한 세포 이식술로서 적용 가능함.

( 출처 : 한글요약문 4p )

Abstract ▼

Purpose&contents
Angiogenesis is essential for the supply of oxygen and nutrients for tissue survival.
The purpose of this study is to investigate whether low-level light irradiation precondition prior to adipose-derived stromal cell spheroid transplantation improved functional recovery by the

Purpose&contents
Angiogenesis is essential for the supply of oxygen and nutrients for tissue survival.
The purpose of this study is to investigate whether low-level light irradiation precondition prior to adipose-derived stromal cell spheroid transplantation improved functional recovery by the stimulation of angiogenesis and tissue regeneration in ischemia animal model

Result
Photobiomodulation (PBM) increases the gene expression and release of several angiogenic-related growth factors, including FGF, VEGF, and HGF from stem cells. In this case, the induction does not depend on the oxygen tension and involves the activation of a different regulatory mechanism possibly mediated by mitogen-activated protein kinase and phosphatidylinositol 3-kinase/Akt signaling pathway. In spheroid cultured with PBM, the cells expressed greater amount of various angiogenic factors than in the spheroid or PBM groups.
In 2-dimensional cultures, growth factors secreted from cells are released and diluted in the culture supernatant, preventing cells from responding to the released factors.
Conversely, in spheroid cultures, if growth factors are secreted from stem cells after 3D cell aggregation, the factors might be stored in the cell aggregate and stimulate the endothelial differentiation of stem cells in an autocrine or paracrine manner.
hASC spheroids were transplanted intradermally on the border between the skin flap and the normal skin of a living mouse. Intradermal hASC spheroid injections were given locally in the affected area. The spheroid complex appeared to promote vasculogenesis. This is likely due to the enhanced survival of PBM-spheroid hASCs with increased paracrine secretion.

Expected Contribution
These results may provide therapeutic approaches for the treatment of delayed ischemia tissue regeneration.

( 출처 : SUMMARY 5p )

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 목차 ... 2
• 연구계획 요약문 ... 3
• 연구결과 요약문 ... 4
• 한글요약문 ... 4
• SUMMARY ... 5
• 연구내용 및 결과 ... 6
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 6
• 2. 연구수행 내용 및 결과 ... 7
• 3. 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 31
• 4. 연구결과의 활용계획 ... 32
• 5. 주관연구책임자 대표적 연구실적 ... 32
• 6. 참고문헌 ... 33
• 7. 연구성과 ... 33
• 8. 국가과학기술지식정보서비스에 등록한 연구시설‧장비 현황 ... 35
• 9. 기타사항 ... 35
• 별첨1 대 표 연 구 성 과 ... 36
• 별첨2 세부 목표 관련 증빙 ... 39
• 끝페이지 ... 45