연구 제목

탈회뼈이식재를 운반체로 사용한 대장균 유래 BMP-2와 중국 햄스터 난소 유래 BMP-2의 유사한 골유도성.

연구배경 및 목적

대장균 유래의 골형성 단백질(ErhBMP-2)는 높은 생산성에도 불구하고 중국 햄스터 난소세포 유래 골형성 단백질(CrhBMP-2)보다 골유도성이 낮은 것으로 알려졌다. BMP-2의 골유도성은 방출 성질과 연관이 있기 때문에, 적절한 운반체를 사용하면 ErhBMP-2의 효과를 높일 수 있다. 본 연구에서는 골재생에서 스캐폴드 역할을 하는 탈회뼈이식재(Dimineralized bone matrix; DBM)를 운반체로 사용해 ErhBMP-2와 CrhBMP-2 간의 골유도 효과를 비교하고자 하였다.

연구방법

인간 중간엽 줄기세포를 배양하고 EchBMP-2와 CrhBMP-2를 10ng/ml~500ng/ml 등의 농도로 각각 적용하고 ALP(Alkaline phosphate activity) 및 Alizarin red 염색, 칼슘 분석, 골형성 관련 유전자의 발현정도를 측정하기 위한 Real-time PCR 등을 분석했다. 또한 8주령 S/D rat 두개관 결손모델에 ErhBMP-2+DBM, CrhBMP-2+DBM을 각각 적용하고 4주, 8주 후 micro-CT를 통한 골형성 등을 평가하고 조직학적 분석을 진행했다.

연구 결과

세포실험 결과, ErhBMP-2가 CrhBMP-2보다 골유도능이 조금 낮게 나타났다. 하지만 이는 ErhBMP-2의 당화구조와 연관이 있는 것이며 실제 골형성을 유도하는데 큰 차이가 없다. 두개관 결손 동물모델 실험 결과, 4주와 8주 후 시점 모두 ErhBMP-2의 골형성이 더 높은 것으로 관찰되었다. 이는 DBM을 운반체로 이용했을 경우, ErhBMP-2의 골유도 능력이 향상된다는 것을 의미한다.

결론

ErhBMP-2는 탈회뼈이식재를 운반체로 사용했을 경우, CrhBMP-2 대비 비열등한 골형성 효과를 기대할 수 있다.

Ref) Yuan-Zhe Jin, Guang-Bin Zheng, Jae Hyup Lee. Growth Factors 2019;37(1-2): 85-94