| 초록 |
골이식은 정형외과 및 치과의 다양한 임상적 상황에서 골결손부에 새로운 골물질을 이식하여 치유시키는 수술법으로 현재 혈액 다음으로 가장 빈번히 이식되는 조직이다. 골결손 부위의 수복을 위해 사용되는 골이식재는 크게 자가골, 동종골, 이종골, 합성골로 나눌 수 있다. 환자 자신의 다른 부위로부터 채취된 자가골은 면역반응을 유발하지 않고 이식부위로 직접 골형성세포를 제공할 뿐만 아니라, 간질세포를 끌어들이고, 간질세포를 골유도성장인자에 노출시켜 골형성세포로의 분화를 유도한다. 따라서 자가골이 임상적으로 사용 가능한 이식재 중 gold standard로 여겨지고 있다. 그러나 채취량이 제한적이고 공여부에 부가적인 수술 및 이차적인 골결손부를 필요로 하며, 환자의 10-30%에서 공여부에 다양한 합병증이 발생할 수 있다는 점이 문제점으로 지적되고 있다. 이를 대신하여 사용될 수 있는 이식재로 동종의 다른 개체로부터 채취된 동종골, 다른 종으로부터 채취된 이종골 및 공장에서 대량 생산해내는 합성골이 있다. 그러나 합성골은 골이식 부위에서 기대한 만큼의 골재생 효과를 나타내지 않고, 동종골 및 이종골의 경우 면역반응 유발 및 질병 전파의 가능성을 가지고 있다. 따라서 골형성 기간 동안 공간을 유지하면서 신생골 재생을 위하여 골형성능이 높은 생체적합성 물질의 개발이 필요하며, 기본적으로 골전도능을 갖는 지지체(scaffold)에 골형성능을 갖는 세포 또는 골유도능을 갖는 성장인자나 천연물을 처리하여 이식하는 방법이 여러 방향으로 모색되고 있다. 골막은 골모세포 및 연골모세포로 분화할 수 있는 다능성 세포를 다량 함유하며, 따라서 골막유래의 배양된 세포는 골형성 능력을 갖는다. 그리고 식나무(靑木, Aucuba japonica) 잎으로부터 추출된 aucubin은 골모세포 활성을 높이는 약효를 갖으며, 단삼(丹蔘, Danshen, Salvia miltiorrhiza Bunge)의 수용성 성분인 salvianolic acid B 또한 혈관 신생작용, 골모세포 활성 및 신생골 형성 촉진 작용을 갖는다. 본 연구의 목적은 골형성능을 갖는 골막유래세포와 골유도능을 갖는 천연물 추출물의 골재생능 향상 정도를 평가하고, 이의 임상 적용 가능성을 확인하는 것이다. 이를 위해 골전도능을 갖는 합성골 이식재인 β-TCP (β-tricalcium phosphate)와 랫드 골막유래 세포를 랫드 두개골 결손부에 이식하고, 일반방사선, micro CT (micro computed tomography) 및 조직학적 분석을 통해 신생골의 형성 정도를 평가하였다. 그리고 골유도능을 갖는 것으로 보고된 천연물 성분인 aucubin 및 salvianolic acid B를 배양된 골모세포에 처리하여 이들의 골모세포 활성 및 세포독성, 광물질 침착 정도를 평가하였다. 그 후 실험실(in vitro) 연구 결과를 바탕으로 랫드 두개골 결손부에 콜라겐 기질과 천연물 추출물을 이식하여 골막유래세포 평가방법과 동일한 방법으로 신생골 형성 정도를 평가하였다. 그 결과 랫드 골막유래의 세포는 이식부위에서 혈관 및 신생골 형성을 촉진시키나, 그 효과는 자가골 이식에 비해 미미한 것으로 확인되었다. 천연물 성분인 aucubin은 골모세포의 alkaline phosphatase (ALP) 활성을 유의적으로 증가시키지 못하며, 따라서 골모세포 활성에 효과가 미미한 것으로 확인되었다. Salvianolic acid B는 농도 증가에 비례하여 골모세포의 ALP 활성, 칼슘 이용률 및 광물질 침착 정도를 증가시키고, 고농도에서 약간의 세포독성을 나타내었다. 그리고 salvianolic acid B를 함유하는 단삼의 수용성 추출물은 랫드 두개골 결손부에서 신생골 형성을 현저히 증가시키며, 특히 지속적인 경구섭취 시 그 효과가 커지는 것으로 확인되었다. 결론적으로 골막유래세포 및 단삼의 수용성 성분은 골이식 부위에서 골재생을 촉진시키는 효과가 있으며, 따라서 조직재생학적 측면에서 합성골 기질에 골막유래세포 및 단삼 수용성 성분의 적절한 처리가 임상 적용 상황에서도 효과적일 것으로 사료된다. 그리고 단삼 수용성 성분을 지속적으로 경구섭취하게 되면 골이식술을 받은 환자에서 골재생 효과를 극대화할 수 있을 것으로 생각된다. |
