뇌졸중 후 인간 뇌 조직에서 만능 줄기 세포 식별

인간의 뇌

만능 줄기 세포 식별

뇌의 혈관 주변부에는 다분화능 줄기세포가 있습니다. 우리는 이전에 혈관 근처의 뇌 주변 생물도 생쥐의 실험 허혈에 이어 다능성을 발달시키고 이러한 허혈 유도 다능성 줄기세포(iSC)가 신경 형성에 기여할 수 있다는 것을 증명했습니다. 그러나 뇌졸중 환자의 줄기세포 기반 치료에서 가능한 적용을 위해 뇌졸중 후 인간의 뇌에서 iSCSI의 특성을 이해하는 것이 필수적이다. 본 연구에서는 뇌졸중 후 인간의 뇌에서 iSCSI가 분리될 수 있음을 최초로 보고합니다. 추정 iSCSI는 비산성 뇌경색을 위해 감압 두개골 절제술 및 부분 폐엽 절제술을 필요로 하는 노인 뇌졸중 환자로부터 얻은 뇌졸중 후 뇌조직에서 파생되었습니다. 면역 조직 화학에 따르면 이러한 iSCSI는 아포토시스/괴사 뉴런을 포함하는 뇌졸중 후 영역 내 혈관 부근에 국한되었고 줄기세포 마커 네스틴과 몇몇 주변성 마커 모두를 발현했습니다. 격리된 iSCSI는 이와 같은 마커를 발현하고 스템성 손실 없이 높은 증식 가능성을 보였습니다. 또한 격리된 iSCSI는 Sox2, c-myc, Klf4와 같은 다른 줄기세포 마커를 발현하고 뉴런을 포함한 체외 다중 세포로 분화하였습니다. 이러한 결과는 뇌 주변 세포 유도체일 가능성이 높은 iSCSI가 뇌졸중 후 인간의 뇌 안에 존재한다는 것을 보여줍니다. 이 연구는 iSCSI가 뇌졸중 환자의 신경 수복에 기여할 수 있음을 시사합니다.

뇌졸중

허혈성 뇌졸중은 종종 심각하고 돌이킬 수 없는 중추신경계 장애를 초래합니다. 뇌혈관 내 개입과 혈전용해 요법과 같은 치료법의 혜택을 받는 뇌졸중 환자의 수가 증가하고 있지만, 이러한 치료법의 제한된 기간과 빈번한 재소통 실패로 인해 많은 환자들이 여전히 영구 후유증으로 고통받고 있습니다. 줄기세포 기반 치료법이 허혈성 뇌졸중 환자들에게 유망한 대체 치료법으로 떠올랐습니다. 여러 종류의 줄기세포 중에서 신경줄기와 원성 세포(NSPC)는 뉴런을 포함한 다양한 신경세포 유형으로 분화할 수 있기 때문에 강력한 치료 후보입니다. 축적된 증거는 NSPC가 설치류뿐만 아니라 인간의 CNS에도 존재한다는 것을 나타내고 있습니다. 이전의 설치류 실험은 또한 심실 하역(SVZ)의 성체세포, 상피세포, 올리고덴드로사이트 전구세포, 상주 글리아와 같은 건강한 성체 뇌의 많은 세포 유형이 NSPC의 잠재적 공급원이라는 것을 입증했습니다. 병리학적 조건 하에서 NSPC의 정확한 기원은 아직 불분명하지만, 뇌경색 마우스 모델을 사용하여 혈관 근처의 뇌 주변 생물들이 허혈/저산소증에 반응하여 다분화능 줄기세포 활성을 발달시키고 다양한 신경 계통으로 분화되었다고 이전에 보고했습니다. 이러한 결과는 주변 동물(iPC)에서 유래한 허혈 유도 다분화능 줄기세포(iSC)가 마우스에서 NSPC로 기능하며 신경 재생에 기여할 수 있습니다. 그러나 주변 기체가 뇌졸중 이후 인간의 뇌에서 다능성으로 이행할 수 있을지는 여전히 불분명합니다. 또한 줄기세포 기반 뇌졸중 치료에서 가능한 적용에 대한 인간 iSCSI 증식과 분화의 조절을 이해하는 것이 필수적입니다. 이전 연구는 뇌졸중 후 인간 부검 뇌에서 iSCSI 모집단을 포함하는 네스틴+ 세포를 확인했지만 여전히 뇌졸중 후 인간 뇌 내에 iSCSI가 존재하거나 유도된다는 직접적인 증거는 없습니다. 본 연구에서는 부분적 폐엽 절제술과 확산성 뇌경색에 대한 감압 두개골 절제술이 필요한 뇌졸중 환자로부터 얻은 뇌 샘플을 사용하여 뇌졸중 후 인간의 뇌에서 iSCSI를 분리할 수 있는지 조사했습니다. 그런 다음 인간 iSCSI의 국소화, 유전자 발현 패턴, 증식 가능성 및 다능성을 조사했습니다.

인간의 뇌 조직에서 만능 줄기 세포

최근의 많은 연구는 MSC, 지방 유래 줄기세포, 조혈 줄기세포와 같은 이소성 다기능 줄기세포를 이용한 줄기세포 기반 치료법을 허혈성 뇌졸중을 포함한 다양한 CNS 질환에 대해 조사했습니다. 이 연구는 MSC와 몇 가지 특성을 공유하는 iSCSI가 뇌졸중 후 인간 뇌의 혈관 주변 영역에서 국소적으로 유발된다는 것을 강력히 시사합니다. 여러 연구에서 정맥 이식 후 외원적으로 투여된 줄기세포가 폐 안에 갇히고 손상된 부위에 축적된 극히 일부만 있는 것으로 밝혀졌기 때문에 국소 유도 다기능 iSCSI에 기반한 세포 기반 치료는 부상 후 CNS 재생에 대한 우수한 전략일 수 있습니다. 또한, 이전 연구는 쥐의 iSCSI가 적절한 지원을 통해 신경 형성에 기여할 수 있음을 보여주었습니다. 비록 쥐의 iSCSI가 없는 세포 사망을 했지만 이는 iSCSI 운명을 조절하는 요인의 투여가 뇌졸중 환자에게 새로운 치료법이 될 수 있음을 나타냅니다. 이 연구에서 우리는 인간 iSCSI가 체외에서 빠르게 확장되는 동시에 스템성을 유지할 수 있다는 것을 발견했습니다. 이러한 연구결과는 격리된 인간 iSCSI가 심각한 뇌졸중 후 환자의 이식을 위한 자가 줄기세포로 사용될 수 있음을 나타냅니다. iSCSI 기반 치료가 실현되기 전에 해결해야 할 많은 미해결 질문과 문제가 남아 있습니다. 예를 들어 iSCSI 분리의 최적 기간은 알 수 없습니다. 또한 iSCSI의 확산, 차별화 및 이행을 규제할 수 있는 특정 요인을 특정해야 합니다. 또한 iSCSI의 표현형이 뇌 영역에 따라 다른지 여부를 평가할 필요가 있습니다. 또한, iSCSI의 과도한 증식은 뇌졸중 후 장기적으로는 지방세포와 골아세포로 분화되어 신경계 외에 지방세포와 골아세포로 분화되기 때문에 지방하이드알린증, 석회화 등 예기치 않은 혈관질환을 일으킬 수 있습니다. 인간 iSCSI와 관련하여 아직 알려지지 않은 것이 많지만, 우리의 연구 결과는 뇌졸중 환자를 위한 새로운 iSCSI 기반 치료 전략에 대한 추가 조사를 위한 기초를 제공합니다. 결론적으로, 우리는 뇌졸중 후 인간의 뇌 안에 iSCSI가 존재한다는 것을 증명했습니다. 허혈 유발 다기능 줄기세포는 신경세포로 분화할 수 있으며, 따라서 허혈성 뇌졸중에 따른 CNS 수복에 중요한 역할을 할 수 있습니다. 이식 및 생체 내 조절을 위한 iSCSI 특성과 방법을 보다 완전하게 이해하면 뇌졸중 환자의 신경 재생이 현실화될 수 있습니다.