성인 연골 및 연골막에서 TGF-β1, BMP-7, SOX-9 인자의 발현

Abstract

비중격 수술 및 외비 성형술에서 비중격 연골은 가장 선호되는 이식재료이나 손상 후 재생과 분화 능력은 제한적이며, 주로 연골막의 미분화세포에서 연골세포가 만들어지는 것으로 알려져 있다. 하지만 조직학적 검사상 연골과 연골막은 그 경계가 모호하고, 연령화가 진행되면서 연골세포의 재생과 분화능력이 저하되며, 성인 연골막의 세포조직학적 검사상 미분화 줄기세포를 함유하지 않았다는 결과를 통해 성인 연골의 재생에서 연골막의 미분화세포가 연골세포로 분화하는지, 아니면 연골세포 자체가 증식하는지는 명확하지 않다. 연골의 재생 및 분화에 관여하는 많은 인자들 중 TGF-β1은 섬유화와 연골재생에 직접적으로 관여하는 싸이토카인이며, BMP-7은 골조직과 연골형성, 세포외 기질의 축적과 관련있는 강력한 성장인자이며, SOX-9은 연골분화에 관여하는 중요한 전사인자이다. 본 연구에서는 성인 연골의 재생 및 분화에 있어 연골조직 자체 또는 연골막의 역할을 알아보고자 15명의 성인 환자를 대상으로 비중격 교정술 및 하비갑개 성형술시 채취된 연골과 연골막, 대조조직인 하비갑개 점막에서 TGF-β1, BMP-7. SOX-9의 발현정도를 실시간 중합효소 연쇄반응을 이용하여 분석하였다. 연구 결과 연골조직 자체의 TGF-β1과 SOX-9의 발현량이 연골막 및 대조조직인 하비갑개 점막에 비해 유의하게 높았으며, BMP-7은 대조조직인 하비갑개에서 가장 높은 발현량이 검출되었다. 이번 연구를 통하여 성인 연골의 재생 및 분화에 있어서 연골조직 자체가 일정부분 역할을 수행할 것이라 생각되며, 성인 연골막의 재생 및 분화 능력 및 연골과의 상호작용에 대해서는 더욱 연구가 필요할 것으로 사료된다.

Septal cartilage is often the preferred choice of graft material for septal and plastic surgery, but its' regeneration and differentiation capabilities of post-injury are limited. It's known that chondrocytes grow from the undifferentiated cells of the perichondrium, but the border between the cartilage and the perichondrium is ill-defined under a light microscopy exam, and the regeneration and differentiation capabilities of chondrocytes decreases with age. Therefore it's unclear whether the undifferentiated cells of the innermost layer of the perichondrium differentiate into the chondrocytes of the outermost layer of the cartilage, or whether the chondrocytes themselves proliferate, during the regeneration process of the adult cartilage. A number of factors are known to be involved in the regeneration and differentiation of the cartilage. TGF-β1 is a cytokine directly involved in the formation of fibrous scar tissue and the regeneration of cartilage. BMP-7 is a potent growth factor that's involved in cartilage formation, and the accumulation of extracellular matrix. SOX-9 is an important transcription factor involved in cartilage differentiation. In this study, the role of the cartilage tissue and perichondrium in the regeneration and differentiation of adult cartilage is investigated. Septal cartilage, perichondrium and inferior turbinate mucosa(contrast tissue) was obtained from fifteen patients during septoplasty and inferior turbinoplasty. The mRNA expression of TGF-β1, BMP-7 and SOX-9 in these tissues was analyzed using real-time RT-PCR. The gene expression levels of TGF-β1 and SOX-9 were significantly increased in septal cartilage compared with the perichondrium and inferior turbinate mucosa. The gene expression level of BMP-7 was highest in the inferior turbinate mucosa. These results show that septal cartilage is partially involved in the regeneration and differentiation of adult cartilage, and therefore warrants further investigation.