초록 ▼

연구개요
엑소좀은 줄기세포에서 분비되는 물질 중 하나로서 세포간의 신호 전달 인자로 엑소좀 내부에 포함하고 있는 miRNA, 단백질, 등을 주변 세포로 전달하는 역할을 함. 염증 억제와 재생 기능이 강화된 제대혈 줄기세포 엑소좀이 염증이 유도된 기관지 상피세포의 염증유발복함체를 억제하는 기전과 주변 대식세포의 분극화에 미치는 영향을 확인하여 폐렴 치료제로써의 활용 가능성과 작용 기전을 In-vitro와 In-vivo에서 확인하고자 함.

연구 목표대비 연구결과
본 연구는 기능이 강화된 제대혈 줄기세포 엑소좀

연구개요
엑소좀은 줄기세포에서 분비되는 물질 중 하나로서 세포간의 신호 전달 인자로 엑소좀 내부에 포함하고 있는 miRNA, 단백질, 등을 주변 세포로 전달하는 역할을 함. 염증 억제와 재생 기능이 강화된 제대혈 줄기세포 엑소좀이 염증이 유도된 기관지 상피세포의 염증유발복함체를 억제하는 기전과 주변 대식세포의 분극화에 미치는 영향을 확인하여 폐렴 치료제로써의 활용 가능성과 작용 기전을 In-vitro와 In-vivo에서 확인하고자 함.

연구 목표대비 연구결과
본 연구는 기능이 강화된 제대혈 줄기세포 엑소좀에 의한 염증유발복합체 억제와 세포 재생 촉진에 대한 작용 기전과 M2 대식세포 분극화 촉진 및 재생 촉진 효과에 대한 작용 기전 연구를 수행하고자 하였음.
목표 1. 제대혈 줄기세포 분리 및 배양
- 산모의 동의를 받은 제대혈에서 줄기세포를 분리 및 배양하여 분리 배양 성공률을 증가시키는 기술을 개발하고 줄기세포 특성을 분석하였음.
목표 2. 엑소좀에 의한 염증유발복합체 억제 및 세포 재생 촉진에 대한 작용 기전 연구
- 기관지 상피세포에 염증을 유도한 후 염증억제 및 재생 기능을 강화한 제대혈 줄기세포 엑소좀을 처리하여 분석한 결과 자가포식의 활성화로 인하여 NLRP3의 발현이 감소하고 NF-kB와 Caspase-1의 억제로 IL-1β의 감소로 염증이 억제됨을 확인하였으며 세포사멸이 감소하고 재생인자가 증가함을 확인하였으며, 급성 폐렴동물모델 구축 하여 폐렴이 유발된 마우스에 엑소좀을 처리한 결과 폐에서 염증 병변이 확연하게 감소하고 염증 관련인자도 감소함을 확인하였음.
목표 3. 엑소좀에 의한 대식세포 분극화 조절 및 작용기전 연구
- 대식세포 분극화 시 제대혈 줄기세포 엑소좀을 처리할 경우 M2 대식세포 분극화 관련 인자의 발현이 증가되어 분극화가 촉진되며 재생인자 분비량도 증가됨을 확인하였음. In-vitro결과에서는 M1 대식세포 분극화에는 영향을 미치지 않았으나, 급성 폐렴이 유발된 마우스에 엑소좀을 처리한 결과 M2 대식세포 관련 인자가 증가하고 M1 대식세포 관련 인자가 감소함을 확인하였음.
목표 4. 기능강화 제대혈 줄기세포 엑소좀 내 성분 분석
- 염증 억제 및 재생 기능이 강화된 제대혈 줄기세포 엑소좀 내 성분을 분석하기 위하여 단백질, 핵산, 지질 성분을 분석하였으며, 동일한 줄기세포에서 생산된 엑소좀의 경우 배치별로 그 성분이 유사함을 확인하였으며, 엑소좀 내 농도가 높은 단백질 및 핵산성분이 염증 억제와 재생에 연관됨을 확인하였음.

연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성)
본 과제의 연구 결과는

1) 제대혈 줄기세포 분리 성공률과 한계 계대를 향상시킴으로서 줄기세포의 계대 한계에 따른 치료제 생산량을 증대 시키는데 기술적 우위를 점할 수 있음.
2) 염증이 유도된 기관지상피세포에 제대혈 줄기세포 엑소좀을 처리하여 염증 억제 및 재생효능 증가 및 M2 대식세포 분극화 촉진으로 폐렴 및 유사한 폐질환의 엑소좀 치료제 개발에 도움을 제공할 것으로 판단되며, 관련 분야의 발전에 기여할 것으로 기대됨.
3) 급성 폐렴 동물모델에 엑소좀을 비강투여하여 폐렴 병변이 감소하고 염증 관련 인자의 발현이 감소됨을 확인하였음, 줄기세포 치료제의 경우 흡입 방식의 치료제 개발에 한계가 있으나, 엑소좀 치료제는 가능한 것을 확인함으로써 기타 폐질환에 엑소좀 치료제 개발이 가능함을 확인하였으며, 치료체 개발연구에 새로운 돌파구를 제공할 것으로 판단됨.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 4
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 5
• 1) 제대혈 줄기세포 분리 및 특성 분석 ... 5
• 2) 제대혈 줄기세포 엑소좀 분리 및 정제 ... 5
• 3) 제대혈 줄기세포 엑소좀의 기관지 상피세포 염증 억제 효능 확인 ... 5
• 4) 제대혈 줄기세포 엑소좀의 대식세포 증식 및 재생 효능에 미치는 영향 확인 ... 5
• 5) 타 유래 성체 줄기세포 엑소좀 특성 및 효능 비교 확인 ... 5
• 6) 제대혈 줄기세포 엑소좀 내 유효인자 성분 분석 ... 5
• 7) 엑소좀의 기관지 상피세포 염증조절복합체 억제 및 대식세포 분극화 조절 작용기전 연구 ... 5
• 8) 기관지 상피세포 염증 억제 및 대식세포 분극화 관련 동물 시험 효능 및 작용 기전 확인 ... 5
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 수준 ... 6
• 1) 정성적 연구개발성과(연구개발결과) ... 6
• 2) 세부 정량적 연구개발성과 ... 10
• 3) 목표 달성 수준 ... 10
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도(연구개발결과의 중요성) ... 11
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 11
• 6. 자체점검표 ... 12
• 7. 참고문헌 ... 12
• 붙임1. 세부 정량적 연구개발성과 ... 13
• 붙임2. 연구책임자 대표적 연구실적 및 증빙(요약문 및 사본) ... 15
• 끝페이지 ... 25