IJSC 논문 소개

Enhancement of Replication and Differentiation Potential of Human Bone Marrow Stem Cells by Nicotinamide Treatment

International Journal of Stem Cells Vol. 11, No. 1, 13-25, 2018
Jeong Su Ok, Seon Beom Song, Eun Seong Hwang
Department of Life Science, University of Seoul, Seoul, Korea

중간엽 줄기세포 (mesenchymal stem cells)의 경우 임상 적용을 위해서는 세포 배양을 통해 많은 양의 세포를 획득하는 것이 중요하다. 그러나 중간엽 줄기세포는 증식이 제한적이며 세포 배양 과정에서 분화능이 감소하는 경우가 많으며, 특히 late-passage 중간엽 줄기세포의 경우 분비하는 cytokine 및 growth factor의 양이 감소되어 조직 재생능이 저하되는 문제점이 보고되고 있다. 본 연구팀은 이러한 중간엽 줄기세포의 문제점을 해결하기 위해 세포의 life span을 감소시키는 원인 중의 하나인 활성 산소 (reactive oxygen species, ROS)를 제거하여 중간엽 줄기세포의 증식능 및 분화능을 향상시킬 수 있다는 결과를 보고하고 있다. 본 연구에서는 세포의 활성 산소를 제거하기 위해 nicotinamide라는 vitamine B3 유도체를 이용하였는데, nicotinamide는 생체내에서 NAD+로 전환되어 활성 산소를 감소시키며 산화 스트레스로부터 세포를 보호하는 효과를 가지는 것으로 알려져 있다. 실제 nicotinamide가 포함된 세포 배양액에서 골수 유래 중간엽 줄기세포를 배양하면, 줄기세포 내 활성 산소의 양이 감소하고 SIRT1의 활성이 증가하며 이를 통해 세포의 증식 및 분화능이 상승함을 확인하였다. 본 연구에서 제시한 nicotinamide를 이용한 중간엽 줄기세포의 새로운 배양법은 임상 적용에 필요한 충분한 수의 세포를 확보할 수 있게 하고, 줄기세포의 분화능을 높여 치료 효능을 극대화할 수 있는 방법으로 향후 세포 치료제 개발에 널리 활용될 것으로 기대하고 있다.

Keywords: Bone marrow stem cell, Replicative life span, Differentiation, Nicotinamide, ROS, Mitochondria