이 연구의 목적은 정량적 실시간 중합효소 연쇄 반응법을 이용하여 발거된 과잉치 치수 및 치주인대 줄기세포의 유전자 발현을 비교하는 것이다. 전신병력이 없는 만 6세 남아 2명의 상악 전치부에 매복된 과잉치를 발거하였다. 같은 날 치수 및 치주인대 세포를 채취하였고, 3계대까지 계대배양하였다. 분석을 위해 상아질모세포 특이 유전자인 Alkaline phosphatase (ALP), Dentin Matrix Protein 1 (DMP-1), Dentin sialophosphoprotein (DSPP), Osteocalcin (OCN) 그리고 Osteonectin (ONT)을 사용했고, glyceraldehyde 3-phosphate dehydrogenase (GAPDH)을 대조군으로 설정했다. 과잉치 치수 세포에서는 ONT, OCN, ALP, DMP-1, DSPP 순서로 발현량이 많았고, 치주인대 세포에서는 DMP-1과 DSPP의 순서만 바뀌었다. 치주인대 세포보다 치수 세포에서 모든 유전자의 발현량이 많았다. 이러한 상아질모세포의 특성을 고려해 보았을 때, 다른 조직으로의 분화 가능성이 있는 과잉치 줄기세포는 유용한 공여부로서 그 잠재력이 있음을 알 수 있었다.
이 연구의 목적은 발치한 매복 과잉치에서 얻은 치수 유래 세포의 줄기세포 특성을 유세포 분석을 통해 알아보는 것이다. 15명의 환자로부터 채취한 정중 과잉치의 치수 세포를 계대 배양하였고, 3계대와 10계대 세포들을 유세포 분석을 이용하여 분석하였다. 간엽성 줄기세포 표지자 관찰에 사용된 항체 표지자(CD)는 양성 표지자로는 CD 73, CD 90, 그리고STRO-1 와 음성 표지자로는 CD 34, CD 45 이었다. 3계대에서 CD 73, CD 90은 각각 94.82%, 98.86%의 양성반응을, CD 34, CD 45는 각각 2.25%, 2.52%로 음성 반응을 보였으며, STRO-1은 20.93%를 나타냈다. 10계대에서는 CD 73, CD 90은 각각 96.62%, 98.61%의 발현을 보였지만, CD 34, CD 45는 각각 3.86%, 4.14%를 나타냈다. STRO-1은 35.62%로 발현되었다. 이상의 결과에서 과잉치 치수 유래 세포는 간엽성 줄기세포의 특성을 가지며, 3계대와 10계대 모두에서 간엽성 줄기세포의 특성을 유지하고 있다고 사료된다. 이에 빠른 성장 속도와 늦은 계대까지 유지되는 줄기세포능을 고려할 때, 치아 유래 줄기세포의 공여부로서 매복 과잉치의 충분한 활용 가능성을 확인하였다.
줄기세포는 미분화 상태의 세포로 지속적인 자가 분열능과 특정 세포로 분화 할 수 있는 분화능을 지니고 있으며 이러한 특성으로 말미암아 난치병의 새로운 장을 열 것이라는 기대감을 얻고 있다. 즉, 세포이식 후 특정 세포로 분화 유도를 시켜 기존의 치료 방법으로는 치료가 되지 않았던 많은 의학적 난제들을 풀 수 있는 열쇠인 것이다. 치아는 평생에 걸쳐 발거되는 조직으로 치아줄기세포는 얻기가 비교적 쉬워서 다른 성체줄기세포들보다 더 높이 평가되고 있다. 과잉치는 전 세계 다양한 인종에서 발견되는 중요한 임상적 질환이다. 과잉치의 유병율은 관련 연구 보고서마다 다양하나 소아치과 의사들의 경우 임상에서 자주 과잉치를 발거하고 있다. 그러나, 현재까지 진행된 줄기세포 관련 연구들을 살펴보면 과잉치의 줄기세포에 관한 보고는 없으며, 이는 줄기세포로 이용 가능한 중요한 자원을 파기하고 있는 것은 아닌지 의문이 생긴다. 그러므로 본 연구는 과잉치에 포함된 세포가 줄기세포의 특징을 가지고 있는지를 밝혀내기 위해 진행되었다.
Kim, Daehwan;Jo, Hwansung;Lee, Jingu;Kim, Keesung;Roh, Sangho
International Journal of Oral Biology
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제38권4호
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pp.161-167
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2013
Human dental pulp stem cells (DPSCs) are multi-potent mesenchymal stem cells that have several differentiation potentials. An understanding of thetissues that differentiate from these cells can provide insights for future regenerative therapeutics and tissue engineering strategies. The mesiodens is the most frequent form of supernumerary tooth from which DPSCs can differentiate into several lineages similar to cells from normal deciduous teeth. Recently, it has been shown that nanoscale structures can affect stem cell differentiation. In our presentstudy, we investigated the effects of a 250-nm nanoscale ridge/groove pattern array on the osteogenic and adipogenic differentiation of dental pulp cells from mesiodenscontaining human DPSCs. To this end, the expression of lineage specific markers after differentiation induction was analyzed by lineage specific staining and RT-PCR. The nanoscale pattern arrayed surface showed apositive effect on the adipogenic differentiation of DPSCs. There was no difference between nanoscale pattern arrayed surface and conventional surface groups onosteogenic differentiation. In conclusion, the nanoscale ridge/groove pattern arrayed surface can be used to enhance the adipogenic differentiation of DPSCs derived from mesiodens. This finding provides an improved understanding of the effects of topography on cell differentiation as well as the potential use of supernumerary tooth in regenerative dental medicine.
본 연구의 목적은 치과분야에서 줄기세포 공급원으로써 과잉치의 활용 가능성을 알아보고자 Real Time Quantitative Reverse Transcription Polymerase Chain Reaction (Real Time qRT-PCR)법을 이용하여 발치된 과잉치 치수 유래 줄기세포 (supernumerary dental pulp stem cells, sDPSCs)로부터 상아모세포로의 분화여부를 관찰해 보는 것이었다. 이를 위해 상아모세포의 대표적인 발현인자로 알려진 alkaline phosphatase (ALP), osteocalcin (OC), osteonectin (ON), dentin matrix acidic phosphoprotein 1 (DMP-1) 그리고 dentin sialophosphoprotein(DSPP)의 발현을 분화제 처리 후 0일, 8일 그리고 14일째에 각각 Real Time qRT-PCR 법을 통해 상대적인 mRNA의 발현 양을 비교하여 변화 양상을 알아보았다. 또한 Alizarin-red solution 의 염색을 통해 sDPSCs가 분화제 처리 7일, 14일, 21일 그리고 28일째에 석회화 결절을 형성하는 정도를 시각적으로 확인해 보았다. Real Time qRT-PCR 결과 분화제 처리 8일째에 가장 높은 발현 양을 보이다가 14일째에 감소하는 추세를 나타내었으며, Alizarin-red solution 염색 결과는 7일째부터 흐리게 나타나다가 14일째에는 배지 전반에 걸쳐 진하게 염색되는 소견을 보였다. 따라서, sDPSCs를 이용한 연구에서 Real Time qRT-PCR법을 위한 분화제의 처리 기간은 8일 정도가 적절하며, Alizarin-red solution 염색은 14일이 적당한 것으로 사료된다.
본 연구는 상악 정중과잉치에서 얻은 치수유래 줄기세포(human dental pulp stem cells from supernumerary tooth, sDPSCs)를 대상으로 분화능의 변화 특성을 알아보고자 하였다. 전신 병력이 없는 6세 남자아이 상악 중절치와 측절치 사이에 매복 된 과잉치를 발치하여 sDPSCs를 얻었다. 세포들을 16계대까지 배양하였고, 1 - 8계대는 Young군으로 9 - 16계대는 Old군으로 나누었다. 각 계대 배양에 소요된 시간은 Young군에서는 $2.25{\pm}0.46$일, Old군에서는 $3.25{\pm}0.46$일을 보였으며, 이는 통계적으로 유의한 차이를 보였다(p < 0.05). 각 계대 별로 세포 형태를 관찰하고 분화를 유도한 후 Alizarin-red solution 염색을 통해 골모세포(odontoblast)로 분화되는 정도를 관찰하였다. 1, 8, 9계대에서 분화제를 처리하지 않은 세포의 형태에서는 방추형의 섬유모세포와 유사한 길쭉한 형태로 과립(nodule)이 적었지만, 16계대에서는 세포의 크기가 커지고 넓적한 형태로 변하고 과립도 많아졌다. 1계대는 분화 7일부터 과립이 관찰되며, 8계대에서는 14일 동안 분화제를 처리한 후 과립이 명확히 관찰되었다. 그러나 9계대 이후에서는 과립의 빈도가 상당히 감소되었다. ARS 염색에서는 1, 8계대는 진한 붉은색으로 염색되었으나, 9, 16계대는 염색이 옅게 되었다. 이를 통해 sDPSCs는 8계대 이전의 세포를 줄기세포의 원천으로 우선 고려하는 것이 좋다고 사료된다.
이 연구의 목적은 발거 된 매복 상악 과잉치에서 얻은 치수유래 줄기세포의 초기 계대와 후기 계대의 상아질모세포 유전자의 특성을 알아보는 것이다. 전신 의과 병력이 없는 6 - 9세 사이의 남녀아이 12명에게서 서면동의를 얻고 모두 상악에 위치한 과잉치를 발거하여 당일 발거된 과잉치의 치수세포를 채취하였다. 12개의 세포를 각각 3계대와 10계대에서 골형성 유도 분화제를 처리한 군과 처리하지 않은 군을 나누어 실시간 중합효소 연쇄반응을 시행하여 상아질모세포의 특성을 알아보았다. 사용된 유전자는 osteonectin (ONT), alkaline phosphatase (ALP), osteocalcin (OCN), dentin matrix protein 1 (DMP-1), 그리고 dentin sialophosphoprotein (DSPP)였다. 유전자 발현양은, 분화제를 처리하지 않은 군 3계대에서는 ONT, ALP, OCN, DMP-1, DSPP순서로 많이 발현하였다. 분화제를 처리하지 않은 군 10계대에서는 ONT, DMP-1, OCN, ALP, DSPP순으로 ONT, OCN, DSPP의 순서에는 변화가 없지만 ALP, DMP-1의 순서는 서로 바뀌었다. 이상의 결과를 종합해 볼 때, ALP와 DMP-1은 3계대와 10계대 세포의 분화를 위한 중요한 표지자로 사용될 수 있다. 과잉치 치수유래 줄기세포는 상아질모세포의 특성을 가지며, 또한 과잉치가 어린 나이에 발거되고 10계대까지 소요되는 시간이 적게 걸린다는 것을 고려하면, 과잉치는 치아 유래 줄기세포의 공여부로서 훌륭한 활용가능성이 있음을 확인하였다.
이 연구의 목적은 과잉치 치수 유래 줄기세포의 계대 배양 속도에 대한 상아모세포 연관 유전자의 발현을 비교하는 것이다. 줄기세포는 다른 여러 형태의 세포로 분화할 수 있는 미 분화된 세포이다. 이는 환경이나 특정 자극에 의해 세포 분열이 일어나며 근육이나 골 같은 특정 장기의 조직으로 분화할 수 있다. 20명의 어린이에서 발거한 과잉치에서 과잉치 치수 유래 줄기세포가 얻어졌다. 10계대까지 배양하는 동안 가장 빠른 속도로 계대 배양된 세포와 가장 느린 속도로 계대 배양된 세포 각 3계대와 10계대 세포를 얻어 실험을 진행하였다. 각 세포는 분화제를 처리한 군과 처리하지 않은 군으로 나누었다. 이 실험에서 발현도를 살펴본 유전자는 Osteonectin (ONT), Osteocalcin (OCN), Alkaline Phosphatase (ALP), Dentin matrix acidic phosphoprotein 1 (DMP-1), Dentin sialophosphoprotein (DSPP)이다. 분화가 된 세포가 전반적으로 더 높은 유전자 발현도를 보였으며, 미분화 세포는 10계대에서, 분화된 세포는 3계대에서 더 높은 유전자 발현도를 보였다. 빠른 계대 배양 속도를 보인 세포가 OCN과 DSPP를 제외하고 상대적으로 더 낮은 유전자 발현도를 보였다.
본 연구는 상악 매복 과잉치를 가지고 전신질환 및 의과 병력이 없는 만 5 - 9세 사이의 남녀 20명으로부터 서면동의를 얻고 상악 전치부에 매복된 과잉치를 발치하고 치수세포를 채취하였다. 채취 후 세포의 1차 배양 동안 오염된 3명(남자 2명, 여자 1명)을 제외하고 총 17명(남자 10명, 여자 7명)을 대상으로 하였다. 이번 연구에서 과잉치 치수조직으로부터 유래한 세포의 계대 배양에 소요된 평균 시간은 $2.91{\pm}0.29$일이었다. 최초 치수조직으로부터 세포를 얻은 후 80% confluency를 얻는데 소요되는 시간이 $4.53{\pm}0.94$일로 가장 많이 걸렸고, 이후 계대부터는 $2.73{\pm}0.32$일이 소요되었다. 남자의 비율은 58.82%, 여자의 비율은 41.18%이었다. 여자의 평균 소요시간은 $2.81{\pm}0.27$일 이었으며, 남자는 $2.98{\pm}0.29$이었다. 과잉치가 역위된 비율은 82.35%, 정위 비율은 17.65%였다. 평균 계대 소요 배양 시간은 역위가 $2.94{\pm}0.30$일, 정위는 $2.80{\pm}0.20$일이었다. 원뿔형(Conical type)은 76.47%였고, 그 외 형태는 23.53%였다. 원뿔형의 평균 소요시간은 $2.92{\pm}0.31$이었고, 그 외 형태의 소요 시간은 $2.88{\pm}0.22$이었다. 매복 방향과 형태에 따른 계대 배향 시간은 통계적으로 유의한 차이를 보이지 않았다. 향후 초기 계대와 후기 계대에서 얻어진 세포의 줄기세포로써의 능력을 평가하는 후속 연구들이 필요하며, 3일 이내의 계대 배양 시간이 소요된 점을 고려할 때, 연구의 효율성과 빠른 배양시간 등은 과잉치 유래세포가 치아유래 줄기세포의 연구에 활용가능성이 충분하리라 판단되었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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