Beta-Ig H3을 이용한 사람 골수 중배엽 줄기세포의 연골분화 유도

목 적: 사람 골수 중배엽 줄기세포(mesenchymal stem cells, MSC)의 연골분화 유도에서 TGF-beta를 대체할 수 있는 물 질로서 Beta-Ig H3 (BigH3)의 가능성을 알아보고자 하였다. 대상 및 방법: 20명의 건강한 골수 공여자의 골수 흡인액에서 density gradient Ficoll-hypaque 분리방법으로 얻은 MSC를 알긴산을 지지체로 28일간 삼차원 배양하였다. 성장인자로 0.5 혹은 10 ng/mL의 transforming growth factor (TGF)-beta1, TGF-beta 1+TGF-beta 3, BigH3을 첨가한 군에서 농도별, 시기별 세포 생존력, 총 콜라겐 함량, Glycosaminoglycan (GAG)함량을 측정하여 통계학적으로 비교하였다. 결 과: TGF-beta 3은 배양 21일까지 유의하게 세포 생존력을 강화하였다(p=0.029). 10 ng/mL 농도일 때 TGF-beta 1+TGFbeta 3 첨가군과 BigH3 첨가군 간에는 세포생존력(p=0.197), 총 GAG 함량(p=0.253)에서 유의한 차이가 없었다. 총 콜라겐 함량은 10 ng/mL 농도의 경우 배양 21일까지 BigH3 첨가군이 TGF-beta 1+TGF-beta 3 첨가군보다 높았다(p=0.041). 결 론: 사람 골수의 MSC를 연골모세포로 성공적으로 분화 유도 하였으며, 이때의 배지에 첨가하는 성장인자로 TGF-beta 대신 국내에서 생산되는 BigH3을 대체하여 배양하여도 세포의 생존력과 단백당 함량 등 연골분화 유도의 외적 표지에 차이가 없음을 확인하였다. Purpose: This study was undertaken to compare the activity of beta-Ig H3 (BigH3) and transforming growth factor (TGF)-beta on chondrogenesis by mesenchymal stem cells (MSCs). Materials and Methods: MSCs in human bone marrow aspirated from 20 healthy donors were isolated by density gradient Ficoll-hypaque separation and expanded in culture. MSC-alginate beads were prepared and incubated for 28 days in the presence of 0.5 or 10 ng/mL of TGF-beta 1, TGF-beta 1+TGF-beta 3 or BigH3. Cellular viability, total collagen and glycosaminoglycan (GAG) contents were measured and compared. SPSS version 9.0 was used for the statistical analysis. Results: TGF-beta 3 significantly enhanced cell viability in beads by day 21 (p=0.029). No significant differences were found in terms of cell viability (p=0.197) or in total GAG content (p=0.253) between 10 ng/mL of TGF-beta 1+3 and 10 ng/mL of BigH3. Total collagen content was higher in the BigH3 added group on day 21 (p=0.041). Conclusion: The replacement of BigH3 instead of TGF-beta produced appropriate external signals indicating the chondrogenic differentiation of human bone marrow MSCs. KCI Citation Count: 0