편도유래 줄기세포가 사염화탄소에 의해 유도된 간손상의 재생에 미치는 영향

Abstract

급성 간손상 (acute liver failure)은 다양한 원인으로 일어날 수 있으며 최근 이를 치료하기 위한 세포치료제 중 하나로 다양한 조직 유래의 중간엽줄기세포가 주목받고 있다. 골수, 지방, 제대혈 등의 조직에서 분리된 중간엽줄기세포는 낮은 항원성을 가지며, 다양한 장기로의 분화가 가능하고 표적장기로의 특이적 이동이 가능하다는 특징을 가지고 있다. 기존에 알려진 중간엽줄기세포는 그 기원이 되는 조직을 얻기 힘들거나 초기 수득률이 낮은 문제점을 안고 있으므로 새로운 기원의 중간엽줄기세포를 찾아내는 것에 주력하였다. 그리하여 중배엽 기원의 조직인 편도에서 중간엽줄기세포를 분리해냈으며 이 편도유래 줄기세포 (tonsil-derived stem cells, TDSCs)는 기존에 알려진 타 기원 중간엽줄기세포와의 특성을 가지고 있음이 밝혀졌다. 이에 본 연구에서는 사염화탄소로 간 손상을 유발한 마우스에게 편도유래 줄기세포를 이식해 주었을 때 나타나는 간 조직 재생에 미치는 영향 및 항섬유화 기전에 대하여 밝히고자 하였다. 이를 위해 이틀간의 사염화탄소 주입으로 마우스에 급성 간손상을 유도하고 24시간 후 편도유래 줄기세포를 이식하였다. 그 결과 편도유래 줄기세포는 손상된 마우스 간으로 이동하여 간세포로 분화하거나 자가포식현상을 일으킴으로써 TGF-β에 의한 제1형 콜라겐 합성을 저해하였다. 즉, 편도유래 줄기세포는 이종이식에서 거부반응이 나타나지 않으며 간세포로의 분화 뿐 아니라 세포 외 기질에서의 제1형 콜라겐 합성을 저해한다는 것을 밝혀내었다.;Liver transplantation is the treatment of choice for chronic liver failure, although it is complicated by donor shortage, surgery-related complications, and immunological rejection. Cell transplantation is an alternative, minimally invasive treatment option with potentially fewer complications. I used human palatine tonsil as a novel source of stem cells (tonsil-derived stem cells, TDSCs) and examined their ability to differentiate into hepatocyte-like cells in vivo and in vitro. Carbon tetrachloride (CCl4) mouse model was used to investigate the ability of TDSCs to home to the site of liver injury. TDSCs were only detected in the damaged liver, suggesting that they are disease-responsive. Differentiation of TDSCs into hepatocyte-like cells was confirmed in vitro as determined by expression of hepatocyte markers. Next, I showed resolution of liver fibrosis by TDSCs via reduction of TGF-β expression and collagen deposition in the liver. I hypothesized that autophagy activation was a possible mechanism for TDSCs-mediated liver recovery. In this report, I demonstrate for the first time that TDSCs can differentiate into hepatocyte-like cells and ameliorate liver fibrosis via autophagy activation and down-regulation of TGF-β. These findings suggest that TDSCs could be used as a novel source for stem cell therapy targeting liver diseases.