인장자극에 의한 섬유아세포의 상처치유와 분화 유도

Abstract

우리 몸의 모든 세포는 직접적으로 혹은 간접적으로 기계적 자극에 노출되어 있고, 적당한 기계적 자극은 세포의 기능을 향상시키는 데에 도움을 준다. 이전 연구결과에 따르면 진피층의 섬유아세포에의 인장자극은 상처치유, 피부 탄력에 중요한 역할을 하는 콜라겐을 증가시킨다고 한다. 이번 논문에서는 상처치유와 섬유아세포의 분화 관점에서 신경성장인자(NGF)의 인장자극에 의한 변화에 대해 연구하였다. 상처 난 부위는 NGF의 발현양이 증가하며, 섬유아세포의 근섬유아세포로의 분화는 상처 치유를 마무리 짓는 과정에서 중요한 역할을 담당하고 근섬유아세포에 의해 NGF의 발현양이 더 증가된다고 알려져 있다. 인장자극 실험은 섬유아세포가 자라고 있는 PDMS에 10%로 변형을 가하고, 0.5Hz로 60분 동안의 휴식기 중간에 10분씩 자극을 주는 방식으로 총 1, 2 시간동안 자극을 주었다. 1시간의 인장자극에 의해 신경성장인자 (NGF)와 NGF에 강하게 부착하는 receptor인 TrkA 또한 증가하였고, 인장유도물질로 알려진 TGF중 TGF-beta 2가 증가하였다. 인장자극에 의한 NGF의 mRNA증가에 대한 분자생물학적 메카니즘을 알아보기 위해 합성된 TGF-beta와 NGF를 섬유아세포에 처리하였다. 12~48시간의 TGF-beta 처리에 의해 NGF와 receptor인 TrkA의 mRNA가 증가하였지만, 합성된 NGF에 의해서는 세포내 NGF가 증가하지 않았다. NGF의 생산이 증대된다는 근섬유아세포로의 분화여부도 TGF-beta와 NGF 처리후 확인해 보았다. 근섬유아세포의 마커인 alpah-SMA는 TGF-beta에 의해서는 3배 증가하였지만, 합성한 NGF에 의해서는 증가하지 않았다. 이는 외부에서 처리한 TGF-be ta와 NGF에 대한 NGF, TrkA의 mRNA 발현과 유사한 경향성을 나타내며, 이를 통해 인장자극은 TGF-beta pathaway를 통해 NGF의 증가시키고, 세포내부에서 만들어진 NGF는 근섬유아세포로의 분화를 촉진시킨다고 유추할 수 있다.