IJSC 논문 소개

Perivascular Cells and NADPH Oxidase Inhibition Partially Restore Hyperglycemia-Induced Alterations in Hematopoietic Stem Cell and Myeloid-Derived Suppressor Cell Populations in the Bone Marrow

International Journal of Stem Cells Vol. 12, No. 1, 63-72, 2019
Ji-Young Kim, Ji Woon Lee, Kwon-Soo Ha, Eun-Taek Han, Won Sun Park, Chang-Ki Min, Seok-Ho Hong
Department of Internal Medicine, School of Medicine, Kangwon National University, Chuncheon, Korea

최근 연구에 의하면 당뇨 환자에서는 정상인과 비교하여 골수 유래 조혈 모세포의 수가 감소되어 있으며 말초 조직으로의 동원능도 저하되어 있는 것으로 알려져 있다. 또한 당뇨는 골수의 미세 환경에도 변화를 초래하여 조혈 모세포의 기능 저하를 유발하는 것으로 보고되고 있다. 이에 본 연구팀은 당뇨에 의한 골수 내 조혈 세포 조성 변화를 분석하고 골수의 조혈 과정을 조절하는 미세 환경 인자, 특히 Perivascular cells과 활성 산소 제거 작용이 당뇨에 의한 골수 내 조혈 세포 조성 변화에 어떻게 기여하는지 연구하여 당뇨와 골수의 조혈 작용 간의 상관 관계를 연구하였다.
본 연구에서는 1형 당뇨 마우스 모델의 골수에서 전체 골수 세포의 수 뿐 만 아니라 long-term 조혈 모세포의 수가 증가되어 있음을 확인하였고, 1형 당뇨 쥐에 골수의 perivascular cells 배양액 혹은 활성 산소를 제거하는 NADPH oxidase 억제제를 투여하면 전체 골수 세포 및 long-term 조혈 모세포의 수가 정상 수준으로 감소하는 것을 관찰하였다. 또한, 1형 당뇨 마우스 모델의 골수에는 T cell 등을 억제하는 면역억제 기능을 가진 myeloid-derived suppressor cells (MDSC)의 수가 증가되어 있으며, 특히 MDSC에서 ARG1 및 iNOS 유전자 발현과 ERK 및 p38 MAPK 인산화가 증가되어 있는 것을 확인하였다. 이러한 당뇨에 의한 MDSC의 변화는 perivascular cell 배양액 혹은 NADPH oxidase 억제제 투여에 의해 소실됨을 관찰하였다. 본 연구 결과는 골수 내 Perivascular cell에서 분비되는 여러 paracrine factor 및 항산화 작용은 당뇨에 의한 이러한 골수 내 조혈 세포의 변화를 다시 정상 수준으로 회복시킬 수 있음을 제시하였다.

Keywords: Hyperglycemia, Hematopoiesis, Perivascular Niche, NOX, MDSCs