인간 단뇌 세포에서 분화된 신경줄기세포를 이용한 백서의 척수 재생

김상림; 정광훈; 이광복

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자료유형: 학술저널

저자정보: 김상림 정광훈 이광복

저널정보: 대한정형외과학회 대한정형외과학회지 대한정형외과학회지 제42권 제3호

발행연도: 2007.6

수록면: 324 - 331 (8page)

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??목적: 인간 단뇌에서 분화된 신경 줄기세포의 척수 재생에 대한 효과에 대해 알아보고자 하였다.
??대상 및 방법: 생후 8주의 암컷 백서(n=20, 171-237 g)에게 척수 손상 모델 중 완전 절단(transection model)을 선택한 후 척수의 자가 재생(spontaneous healing)을 방지하기 위해 플라스틱 막(0.2×0.1×0.3 ㎝)을 삽입하여 1차 수술하였다. 대조군(n=6)은 2차 수술 시 삽입된 플라스틱 막을 제거 후 media만 삽입하였고, 실험군 (n=14)은 media와 신경줄기세포(l×10?)를 이식한 후, 5주째 척수 손상 부위를 얻어 면역조직화학 염색으로 신경세포의 재생 여부를 확인하였다. 임상적 결과는 2차 수술 후 1주째부터 1주 간격으로 5주째까지 BBB (Basso-Beanie-Bresnahan) locomotor scale을 이용하여 비교 분석하였다.
??결과: 면역조직화학 염색 상 대조군은 신경세포의 재생은 없었고, 실험군에서 이식한 인간 신경줄기세포의 생존 및 신경원세포와 성상세포로 분화를 확인할 수 있었다. BBB locomotor scale은 대조군에 비해 실험군에서 통계적으로 유의한 수준의 회복을 보였고, 술 후 2주에서 3주째까지 점수가 상승되다가, 술 후 3주째부터는 큰 변화는 없었다.
??결론: 인간 줄기세포를 이용한 백서의 척수 재생 정도는, 이식된 신경줄기세포의 생존 및 신경원 세포나 성상 세포로 분화가 가능함을 확인할 수 있었고, 임상적으로는 어느 정도 근력 회복을 보이나 기능적 수준의 회복은 보이지 않음을 알 수 있었다.

Purpose: To evaluate the effect of neural stem cells differentiated from a human telencephalon on the neural regeneration in the severed spinal cord.
Materials and Methods: The 1st surgery involving the insertion of plastic membrane in the transected cord was performed to prevent spontaneous healing of adult female rats (n=20, 171-237 g) with a complete spinal cord transection. The media was inserted only after removing the previously inserted plastic membrane in the control group (n=6). In the experimental group (n=14), media and neural stem cell (1×) were transplanted after removing the membrane, and immunohistochemical staining was performed. The experimental group was perfused transcardially 5 weeks after the 2nd surgery, and the level of neural cell regeneration determined by immunohistochemical staining. In behavioral analysis, the Basso-Beatie-Bresnahan (BBB) scores of the control and experimental group were compared weekly from immediately after the injury until 5 weeks post-injury after the 2nd surgery.
Results: Immunohistochemical stain revealed no neural regeneration in the control group. On the other hand, the survival of transplanted human neural stem cells and remarkable neural regeneration (differentiate to neuron and astrocyte) were observed in the experimental group. In the BBB locomotor scale, the experimental group showed significant recovery in terms of control; and the score increased from postoperative 2 weeks to 3 weeks, and reached a plateau from 3 weeks to 5 weeks.
Conclusion: The effect of neural stem cells differentiated from human telencephalon on cord regeneration does not produce functional recovery in the BBB locomotor scale, but there is slight recovery of the muscle function. The survival of transplanted human neural stem cells and the possibility of differentiation to neurons or astrocytes were observed.

#Neural stem cell #Cord injury #Neural regeneration #신경주기세포 #척수손상 #신경재생

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Alessandri G , 2004 , Isolation and culture of human muscle-derived stem cells able to differentiate into myogenic and neurogenic cell lineages 364 : 1872 ~ 1883

Ankeny DP , 2004 , Bone marrow transplants provide tissue protection and directional guidance for axons after contusive spinal cord injury in rats 190 : 17 ~ 31

Basso DM , 1995 , A sensitive and reliable locomotor rating scale for open field testing in rats 12 : 1 ~ 21

Blesch A , 2002 , Neurotrophic factors, gene therapy, and neural stem cells for spinal cord repair 57 : 833 ~ 838

Chu K , 2004 , Human neural stem cell transplantation reduces spontaneous recurrent seizures following pilocarpine-induced status epilepticus in adult rats 1023 : 213 ~ 221

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