Engraftment of Intraperitoneally Injected Bone Marrow Cells to Newborn Mice Injected with an Angiogenesis Inhibitor

혈관생성 억제제를 주사한 마우스 모델에서의 골수 세포의 복강 내 주입 후 생착

Purpose : Bronchopulmonary dysplasia (BPD) is characterized by arrested vascular and alveolar growth in the premature lung. Considering the consequences of arrested lung growth, the idea of administering bone marrow cells to enhance the inborn repair mechanism is promising as this may reduce the morbidity and mortality of BPD. We followed enhanced green fluorescent protein (EGFP)-labeled bone marrow cells (BMC) injected intraperitoneally into non-EGFP mice in order to determine their fate after transplantation. Methods : An angiogenesis inhibitor, SU1498, was injected subcutaneously on day 3 in non-EGFP C57BL/6 newborn mice to create a model of arrested alveolar development. On the following day, $1{\times}10^6$ BMCs isolated from major histocompatibility complex (MHC)- matched syngenic EGFP mice were injected intraperitoneally to non-EGFP BPD mice. Morphometric analysis, immunostaining, and confocal microscopy were performed to determine the fate of EGFP-positive stem cells in the injured lung. Results : SU1498 injection reduced alveolar surface area and mean alveolar volume in newborn mice. BMC injection resulted in recovery of lung structure comparable to controls. EGFP-positive BMCs were identified in the lungs of the recipient mice after intraperitoneal injection. The injected EGFP cells were co-stained with endothelial and epithelial cells of the developing lung as determined by confocal microscopy. Conclusion : Our results illustrated that EGFP-positive BMCs engrafted and trans-differentiated into epithelial and endothelial cells after intraperitoneal injection in a mouse model of arrested alveolar development.

목 적 : 기관지폐이형성증은 미숙한 폐에서의 혈관과 폐포발달의 저해로 특징 질 수 있다. 폐 발달의 결과를 고려하면 줄기세포의 투여로 자가 회복기전을 이용한 폐 발달의 촉진의 가능성은 유망하고 이로 폐 기관지이 형성의 유병률과 합병증을 줄일 수 있다. 강화된 Green fluorescent protein (EGFP)를 표기인자로 표시한 줄기세포를 비 EGFP 마우스에 주사하여 생착 여부를 보고자 하였다. 방 법 : VEGFR2 억제제인 SU1498을 생후 3일된 마우스에 주사하여 폐포발달이 저해된 모형을 만들었다. 생후 4일에 $1{\times}10^6$ EGFP 양성 줄기세포를 복강 내로 주입하였다. 줄기세포를 투여한 폐의 형태학적인 분석과 면역염색을 시행 하였고, 주입된 줄기 세포의 생착을 확인하기 위해서 동일초점 현미경으로 분석하였다. 결 과 : SU1498을 주사한 신생마우스에서 폐포 표면적과 평균 폐포 용적이 감소되었다. 폐 발달이 억제된 마우스 모형에서 주입한 EGFP 양성 줄기세포가 발견 되었고, 내피세포와 외피세포로 분화함을 공초점 현미경으로 확인하였다. 결 론 : 주입된 EGFP 양성 줄기세포가 혈관생성억제제를 이용하여 만든 마우스의 폐 발달 저해 모형에서 생착 하여 내피세포와 외피세포로 분화함을 확인하였다.