SD rat 의 PD model 에서 Human Mesenchymal Stem cell의 효과

Abstract

파킨슨 씨 병은 흑색질 안에 도파민 세포의 감소가 원인이 되는 진행성 신경 퇴화병이다. 현재 우리의 실험에선, 단백질 분해 억제제인 MG 132 를 이용하여 파킨슨 씨 병의 진행성 신경퇴화 랫트 동물 모델과 세포 모델을 만든 후 human mesenchymal stem cells (hMSCs) 치료제의 효과를 확인하였다. 중뇌 신경 세포의 면역화학염색법을 이용하여 MG-132 만을 첨가한 그룹과 hMSCs 를 함께 첨가한 그룹을 비교하였을 때 hMSCs 를 첨가한 그룹의 세포 사멸이 감소한 것을 확인하였다. 또한 MG-132 만을 첨가한 그룹에서는 caspase-3 의 활성이 증가하였는데 hMSCs 를 첨가한 그룹에서는 caspase-3 의 활성이 감소하였다. MG-132 만를 투여한 동물 모델들의 신경 세포는 8 주 때 23% ± 7.2%, 10 주 때 70 ± 9.5, 13 주 때 92 ± 7.2 로 진행성 있게 감소하였다. hMSCs 를 반복적으로 정맥에 투여 후에 흑색질의 도파민 세포의 감소는 MG 132 만 투여한 그룹에 비해 50% 정도 줄어들었고 운동성은 증가하였다. hMSCs 를 투여한 그룹에서 염증반응의 활성화 감소를 확인하기 위해 OX-42 항체를 이용한 면역화학염색결과 피질의 마이크로글리아의 활성화가 매우 감소되는 것을 관찰할 수 있었다. 또한 면역염색법을 통해 흑색질 안에 hMSCs 마커인 NuMA positive 세포가 hMSCs 총량의 1.7%가 확인됨으로써 hMSCs 의 존재를 확인하였고, 도파민 세포 마커인 tyrosine hydroxylase 와 NuMA 의 merge 되는 세포가 NuMA-positive 세포 총량의 35.7%가 확인됨으로써 hMSCs 는 흑색질에서 도파민 세포로 분화 된다는 것을 보여주였다. 추가로 이 세포들의 기능적인 면도 TH, NuMA, synaptophysin 의 merge 를 보여주는 면역염색실험과 행동분석실험을 통해 확인하였다. 결론적으로, hMSCs 의 trophic effect 와 기능성이 있는 도파민 세포로 분화되는 것은 MG-132 로 인한 도파민 세포의 사멸을 보호하는 역할일 것이고, 추가로, 우리가 밝힌 hMSCs 의 이 세포 보호 작용은 임상 적용 치료제로 가능할 것을 시사한다.