재조합 Bone Morphogenetic Protein-7 유전자를 이용한 골 유도

목 적: 사람 Bone Morphogenetic Protein-7 (BMP7) 유전자를 안정적으로 발현하는 세포와 재조합 BMP7 아데노바이러스(AdBMP7)를 개발하여 골형성 및 골재생과 관련된 근골격계 질환에 활용하는 것이다. 대상 및 방법: 골육종세포주 U2OS로부터 역전사 중합효소 연쇄 반응으로 사람 BMP7 유전를 클로닝하고, HEK293세포로 BMP7 유전자를 도입시킨 후, BMP7 단백질을 생산하는 세포를 선별하였다. 재조합 BMP7 아데노바이러스(AdBMP7)는 AdEasy vector system을 사용하여 제작하였다. 면역 결핍 생쥐의 피하조직 및 근육조직에 BMP7 발현 세포와 AdBMP7 바이러스를 주사한 후, 골형성 정도를 X-선 및 조직학적으로 확인하였다. 결 과: BMP7 발현 HEK293로부터 활성형 BMP7이 발현되며 면역 결핍 생쥐의 피하조직 및 근육조직에 세포를 이식하였 을 경우 골형성이 유도되었다. AdBMP7 바이러스 자체 및 AdBMP7을 형질 도입한 사람 섬유아세포를 면역 결핍 생쥐의 근육조직에 주사하였을 경우 골형성이 유도되었다. 결 론: 이상의 결과를 통하여 본 연구에서 제작한 BMP7 발현 HEK293세포와 재조합 BMP7 아데노바이러스는 동물 및 시험관 시험에서 골형성 및 재생에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 생각한다. Purpose: The aim of this study was to develop recombinant human Bone Morphogenetic Protein-7 (BMP7)- stable cells and recombinant human BMP7 adenoviruses (AdBMP7) for osteoinduction and osteoregeneration in musculoskeletal diseases. Materials and Methods: The human BMP7 cDNA was amplified from a human osteosarcoma cell line, U2OS using a reverse transcription-polymerase chain reaction and cloned into a eukaryotic expression vector. The BMP7-stable HEK293 cells (HEK293/BMP7) were prepared by transfecting the recombinant BMP7 plasmid vector. The recombinant human BMP7 adenovirus (AdBMP7) was constructed using the AdEasy vector system. The BMP7 expression levels in HEK293/BMP7 and AdBMP7 were measured by activity staining for alkaline phosphatase in mouse C2C12 promyoblast cells. The BMP7-stable HEK293 cells, AdBMP7 itself, or AdBMP7-transduced human fibroblasts were injected into the subcutaneous tissues and the calf muscles of immunocompromised mice. The amount of ectopic bone formation was evaluated by radiographic and histological analyses. Results: Ectopic bone formation was observed after injecting the BMP7-stable HEK293 cells with either the AdBMP7 itself or AdBMP7-transduced human fibroblasts into the subcutaneous tissues and calf muscles of immunocompromised mice. Conclusion: These results showed that HEK293/BMP7 cells and AdBMP7 have a significant potential for bone formation and the regeneration of various bone diseases KCI Citation Count: 3