ROCK 억제제가 인간배아줄기세포 동결보존에 미치는 영향

Abstract

본 연구는 인간배아줄기세포(human embryonic stem cells, hESCs)의 동결 보존 후 매우 낮은 생존률이라는 문제점을 해결하고자 시행되었다. 기존 일반 세포와 설치류 배아줄기세포(murine embryonic stem cells, mESCs)의 동결보존에 널리 사용되고 있는 전통적인 저속 감온 동결법(conventional slow cooling method: 트립신 처리(trypsinazation)에 의해 단일 세포 상태로 분리된 hESC를 얼리는 방법)에 의하면 해동 후 인간배아줄기세포의 생존율이 1% 미만인 것으로 알려져 있다. 이를 보완하기 위해 hES를 단일 세포 상태로 얼리는 대신에 세포 덩어리(clump) 상태로 얼리는 방법으로 여러 방법들이 시도되어 왔는데, 이들은 주로 동결 배지에 첨가하는 동결 보존제나 혈청의 농도에 변화를 주거나 냉각 속도를 달리 하는 등 여러 가지 방법적 개선을 통해 0~70%의 세포생존율과 최고 약 37.5%의 효율이 보고되었다. 이러한 저속 감온 동결법에서 벗어나 유리화 동결법(vitrification method) 에 의하면 생존률을 100%까지 미분화율 또한 80%이상 향상시킬 수 있다고 보고되었다. 그러나 유리화 동결법은 한 동결 용기에 얼릴 수 있는 hESCs의 세포 덩어리 수가 4~8개 정도에 불과하고, 고농도의 동결 보존제를 사용하므로 안전성에 문제가 있다. 이에 본 연구에서는 비교적 대량으로 보존할 수 있는 프로그램 저속 감온 동결법(programmed slow cooling)에 더하여 단일 세포 상태로 분리된 hESCs의 생존율을 높이는 것으로 알려진 ROCK 억제제(Y27632)를 첨가하여 생존율과 미분화율을 향상시킬 수 있는 가능성을 찾아보고자 하였다. 그 결과 ROCK 억제제에 의하여 세포 생존률(attachment rate: 45.962±25.873%)과 미분화율(undifferentiation rate: 26.505±29.014)을 처리하지 않은 대조군(세포 생존율: 35.194±19.295; 미분화율: 16.845±18.552)에 비해 유의하게 향상시킬 수 있는 것으로 나타났다(p<0.01).