뇌경색에서 상등액의 치료 효과 가능성
뇌경색은 뇌의 혈류가 끊김으로써 신경세포가 손상되는 질병으로, 후유증으로 마비나 언어장애가 남을 수 있습니다. iPS 세포 배양 상등액의 성분에는 신경 보호, 혈관신생, 항염증 등의 효과가 기대되고 있으며, 뇌경색의 진행 억제나 기능 회복에 도움이 될 가능성이 있습니다.
신경세포의 보호와 재생 촉진
iPS 세포 배양 상등액에 포함된 신경성장인자(NGF), 뇌유래신경영양인자(BDNF), 신경영양인자(GDNF) 등은 손상된 신경세포의 복구와 재생을 촉진하는 효과가 있는 것으로 여겨지고 있습니다.
이를 통해 뇌경색으로 손상된 신경세포의 생존율이 향상되고, 신경 기능 회복이 촉진될 가능성이 있습니다.
혈관신생 촉진
iPS 세포 배양 상등액에는 혈관내피세포증식인자(VEGF)와 간세포성장인자(HGF) 등이 포함되어 있으며, 새로운 혈관을 만드는 혈관신생을 촉진하는 효과가 기대됩니다.
혈류가 끊긴 부위에 새로운 혈관을 형성함으로써 뇌로의 산소 공급이 개선되고, 뇌조직의 추가 손상을 방지할 수 있는 것으로 알려져 있습니다.
항염증 작용
뇌경색의 염증반응은 이차적인 뇌손상을 일으키는 요인이 됩니다. iPS 세포 배양 상등액에 포함된 항염증성 사이토카인(IL-10, TGF-β 등)은 뇌 안의 과도한 염증을 억제하여 손상을 최소화하는 효과가 기대되고 있습니다.
아폽토시스(세포사) 억제
뇌경색 후에는 산화스트레스와 염증으로 인해 신경세포의 아폽토시스(프로그램된 세포사)가 진행됩니다. iPS 세포 배양 상등액에 포함된 성분은 아폽토시스 억제를 통해 신경세포의 생존을 돕는 가능성이 있습니다.
iPS 세포 배양 상등액을 뇌경색 치료에 이용하는 장점
세포 이식이 필요 없어 안전성이 높음
iPS 세포 자체를 이식하는 경우와 달리 암화 위험이 없고, 안전성이 높습니다.
면역 거부의 위험이 낮음
상등액에는 면역반응을 일으키는 세포 성분이 포함되어 있지 않기 때문에 타인 유래 iPS 세포로 만든 상등액도 사용할 수 있습니다.
조기 투여로 이차 손상을 방지할 가능성
뇌경색 발병 직후의 염증과 세포사를 억제할 수 있기 때문에 후유증 경감과 회복 촉진이 기대됩니다.
뇌경색(ischemic stroke)에 대한 응용
2020년 BMC Stem Cell Research에 게재된 생쥐 및 랫드 MCAO 모델에서는 iMSC 유래 소포(iMSC-sEV)를 정맥 점적 투여한 결과, 28일 후 경색 체적이 유의하게 감소하고 mNSS도 개선된 것으로 보고되었습니다.
2016년 이전에 수행된 많은 연구를 통해 MSC 유래 상등액이 랫드 뇌손상 모델에서 신경신생과 혈관신생을 촉진하고 기능 회복에 기여한다는 사실이 보고되었습니다(예: PMCID PMC4382456 등).