| 초록 |
□ 연구개요 재생의학은 조직공학, 줄기세포, 클로닝 (cloning)과 같은 다양한 영역의 기술을 포함하며 조직공학은 정상 장기의 기능을 회복하고 유지할 수 있는 새로운 생물학적 대체물 (biological substitute)을 개발하기 위하여 세포이식 (cell transplantation), 재료공학, 바이오엔지니어링(bioengineering) 의 원리들을 이용하는 신기술임. 본 연구에서는 생식의학 측면에서 자궁 및 자궁조직과 같은 중요 여성 생식기관/조직의 선천적 또는 후천적 질환에 대하여 이러한 조직 공학 및 재생의학 신기술을 적용하여 여성 생식기관의 기능을 회복하고 유지할 수 있는 기반기술을 마련하고자 함. 본 연구는 조직공학적 접근을 통하여 인공 자궁내막/근층 (artificial uterine endometrium / myometrium inteface, uterine junctional zone)의 개발을 목적으로 함. 쥐 동물실험을 통하여 인공자궁내막/근층의 동물모델 개발을 목표로 하며 생체외 (in vitro) 모델을 확립하며 쥐에서 생체내 (in vivo) 이식을 통하여 인공자궁내막/근층의 기능성을 평가함. □ 연구 목표대비 연구결과 1. 인공 자궁내막/근층 (artificial endometrium/myometrium interface, junctional zone) 개발 1) 쥐의 자궁내막조직을 분리하여 자궁내막의 상피세포 및 기질세포의 분리 및 RT-PCR 및 면역염색을 통한 세포 특성을 규명함. 2) 자궁내막세포의 3차원 배양기술 개발 - 쥐의 자궁내막 상피세포 및 기질세포를 분리하여 3차원 배양 후 자궁내막세포의 기능성을 규명함. 에스트로겐 및 프로게스테론 투여 후 프롤락틴 분비를 확인함으로서 자궁내막 세포의 기능성을 구현함. 3) 쥐의 자궁내막세포의 공배양 및 층화 3차원 배양 후 gland 형성을 확인함. 2. 여성 생식기관의 기능을 회복하고 유지할 수 있는 조직공학 및 재생의학 기술의 개발 (난소장기칩 모델 개발) (Sci Adv 2021 28;7(18):eabe8873.IF 13.117) 1) 쥐의 난소를 분리 후 과립막세포 및 막세포를 분리하여 forced aggregation을 통하여 내부의 막세포 스페로이드를 만들고 matrigel 코팅후 외부에 막세포를 aggregation 하여 난소 난포의 3차원적 구조를 구현함. 2) 솜사탕 기계 원리를 이용하여 PNIPAM 미세섬유조직 제작 후 난포세포 스페로이드를 하이드로젤에 혼합후 PDMS 플랫폼에 PNIPAM fiber에 침지 후 fiber를 녹임으로서 microvascular network을 구현함. 3) 역동적 3차원 배양을 통하여 만들어진 인공난소 칩의 생체외 (in vitro) 내분비기능을 확인하고 난소를 절제한 쥐에 이식후 생체내 (in vivo) 내분비기능을 확인함. 3. 불임환자의 체외수정시술시 배아 배양액내 씨토카인 발현양상과 배아의 질/임신 성공과의 연관성 탐색 (Cytokine. 2021;148:155714. IF 3.861) 1) 극소량의 배아 배양액으로부터 multiplex assay kit를 사용하여 다양한 cytokine의 발현양상을 탐색하고 배아의 질과 CCL15, CCL27, CXCL12과 연관성을 규명함. □ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과(연구개발결과의 중요성) 1) 인공 자궁내막/근층의 개발은 임신의 과정에서 자궁내막의 수용성 및 착상에 대한 연구에 유용한 기반기술이 될 수 있으며 자궁내막의 재모델화 (remodeling) 및 재생 (regeneration)이 일어나는 생리적 및 병적 과정에 대한 이해를 증진 시킬 수 있음. 인공 자궁내막/근층의 개발은 임신의 과정에서 자궁내막의 수용성 및 착상에 대한 연구에 유용한 기반기술이 될 수 있으며 자궁내막의 재모델화 (remodeling) 및 재생 (regeneration) 이 일어나는 생리적 및 병적 과정에 대한 이해를 증진. 2) 자가세포를 이용한 인공 자궁내막/근층 조직의 개발로 자궁강내 유착, 자궁내막/근층의 손상으로 자궁내막의 재모델화 및 재생기능의 장애에 기인한 자궁내 요인의 불임 환자의 새로운 치료법이 될 수 있음. 3) 이식가능한 난소장기칩 개발을 통하여 자궁 및 난소 등 여성 생식기관의 기능을 회복하고 유지할 수 있는 조직공학 및 재생의학 기반기술을 마련함. 4) 체외수정시술시 배아 배양액내 씨토카인 발현양상과 배아의 질/임신 성공과의 연관성에 대한 연구를 통하여 향후 인공자궁내막/근층과 배아의 착상을 위한 crosstalk 에 대한 이해를 증진하며 향후 인공자궁을 통한 착상에 대한 기반 정보를 제공함. (출처 : 연구결과 요약문 2p) |
