섬유아세포를 이용한 심혈관 질환 치료의 재구상

중간엽에서 내피로의 전이(MEndoT)라는 흥미로운 영역은 논란의 여지가 있지만, 심혈관 질환 치료에 대한 접근 방식을 근본적으로 바꿀 수 있는 연구 분야입니다. 이 연구의 핵심은 조직 항상성과 질병에 중요한 역할을 하는 것으로 알려진 세포의 일종인 섬유아세포가 새로운 혈관을 형성하는 데 잠재적인 역할을 하는지를 이해하는 것입니다. 이 발견의 여정에서 Oris 범용 세포 이동 어셈블리 키트는 중요한 도구임이 입증되었습니다.

조직 공학에서 섬유아세포의 잠재력

인간 폐 섬유아세포, 특히 MRC-5 세포의 내피 분화 능력에 대한 흥미로운 연구가 수행되었습니다. 연구진의 목표 이 섬유아세포가 혈관 형성에 중요한 역할을 하는 내피세포(EC)가 될 수 있는지 여부를 조사하는 것이었습니다. 이 세포들은 매트리젤 하이드로젤 위에 배양되거나 그 안에 내장되었습니다. 혈관 신생 신호에 반응하여 이 섬유아세포는 모세혈관과 같은 네트워크로 변형되었고, 더 높은 농도에서는 매트리겔을 침범하여 줄기세포와 같은 구상체를 형성하여 3D 결합 조직 네트워크를 형성하기도 했습니다.

이 발견은 혈관 조직 공학 분야에서 중요한 이정표입니다. 환자의 체내에서 성장, 리모델링 및 복구할 수 있는 생체 적합성 혈관 이식편을 만들 수 있다는 것은 획기적인 발전입니다. 하지만 넘어야 할 장애물이 많았습니다. 환자 자신의 몸에서 세포를 채취하는 자가 EC를 채취하는 과정은 기술적으로 까다롭고, 세포의 공급원과 증식 능력이 제한되어 있어 더욱 까다로운 과정입니다. 섬유아세포가 EC로 전환할 수 있는 잠재력은 이러한 문제를 극복할 수 있는 열쇠를 제공할 수 있습니다.

세포 침입 분석의 역할

이에 대해 더 자세히 알아보기 위해 연구원들은 Oris 범용 세포 마이그레이션 어셈블리 키트 를 사용하여 MRC-5 세포 침입을 연구했습니다. 이 도구는 매트리젤 매트릭스 내에서 섬유아세포의 거동을 밝히는 데 중요한 역할을 했습니다.

연구자가 Oris 범용 마이그레이션 키트를 사용하여 세포 침입을 조사하는 방법은 다음과 같습니다:

"키트의 각 96웰 플레이트에는 각 웰 중앙에 검출 구역을 만들기 위한 세포 시딩 스토퍼(직경 2mm)가 포함되어 있습니다. 96웰 플레이트의 웰은 50μL/웰의 희석된 Matrigel®(100μg/mL)로 코팅되었습니다. 플레이트를 37°C 배양기(5% CO2)에 넣고 2시간 동안 바이오매트릭스 물질이 중합되도록 하여 MRC-5 세포 침입을 연구했습니다. 2시간 후 37°C에서 플레이트를 제거하고 세포 시딩 스토퍼를 배치했습니다. 세포 시딩 스토퍼가 없는 웰 하나를 양성 대조군으로 사용했습니다. MRC-5 세포(100 μL/웰, 100,000-400,000 세포/mL 스톡)를 플레이트의 각 웰에 시딩했습니다. 세포가 부착될 수 있도록 Oris™ 세포 시딩 스토퍼가 포함된 시딩 플레이트를 가습 챔버(37°C, 5% CO2)에서 하룻밤 동안 배양했습니다. 세포가 매트릭스에 부착된 후 스페이서를 제거했습니다. 배지를 제거하고 웰을 100μL의 멸균 PBS로 세척했습니다. 세척 후 100μL의 배양 배지를 추가하고 세포 플레이트를 4°C로 5분간 냉각했습니다. 매트릭스의 최상층은 매트리겔®을 4-8 mg/mL로 희석하여 얼음 위에서 준비했습니다. 50μL의 Matrigel® 최상층을 첨가했습니다. 두 개의 Matrigel™ 층을 추가함으로써 분석이 2D 상처 치유 이동이 아닌 침윤을 측정할 수 있도록 했습니다. 그런 다음 바이오매트릭스 상층이 중합될 수 있도록 세포 플레이트를 37°C에 놓았습니다. 30분 후, 각 웰에 100μL/웰의 추가 배지를 추가하고 세포 침입을 허용하기 위해 가습 챔버(37°C, 5% CO2)에서 플레이트를 배양했습니다. 세포 침입 진행을 모니터링하기 위해 24시간, 48시간, 72시간 후에 세포를 현미경으로 검사했습니다. 통계 분석을 위해 세 가지 독립적인 생물학적 실험을 수행하여 학생의 t-검정을 사용했습니다. 촬영된 이미지는 윔스크래치(WimScratch)를 통해 정량화했습니다(Wimasis 이미지 분석)."

크레딧: N.F. 테오도룰라 외. 2023년

연구팀은 관찰 결과 MRC-5 세포가 시간에 따라 매트리젤을 침범하는 것으로 밝혀졌으며, 이는 연구 결과를 더욱 뒷받침하고 혈관 신생에서 섬유아세포의 잠재적 역할을 강조했습니다.

본질적으로 이 연구는 MRC-5 폐 섬유아세포를 직접 EC로 전환할 수 있다는 혁신적인 아이디어를 개척한 것입니다. 이러한 혁신은 연구자들이 세포 침입률을 조사하고 정량적으로 분석하는 데 도움을 준 Oris 범용 세포 이동 조립 키트의 중요한 역할 덕분에 가능했습니다. 이 키트를 통해 이전에는 불가능했던 방식으로 세포의 행동을 연구할 수 있었습니다.

혈관 조직 공학의 미래

결론적으로, 혈관신생에서 섬유아세포의 잠재적 역할과 EC로의 직접 전환은 획기적인 발견입니다. 이 연구에서 Oris 범용 세포 이동 어셈블리 키트의 중추적인 역할 덕분에 과학자들은 시험관 내 3차원 조직에서 혈관 네트워크를 형성하기 위한 새로운 세포 공급원으로서 섬유아세포의 잠재력을 탐구하여 과거의 난제를 극복할 수 있는 치료 방식을 만드는 데 한 걸음 더 다가서게 되었습니다.

이 연구는 의학 연구에서 우리가 알고 있는 것과 달성할 수 있는 것의 경계를 넓히는 데 있어 Oris 범용 세포 이동 조립 키트와 같은 혁신적인 도구의 가치를 강화합니다. 과학자들이 혁신적이고 효과적인 의료 솔루션을 찾기 위해 섬유아세포와 같은 세포의 숨겨진 잠재력을 계속 밝혀내고 있는 지금이 바로 흥미진진한 시기입니다.