최근에는 이식에 적합한 생체재료로 제작한 세포 시트(cell sheet)를 사용하는 것이 간부전 환자의 치료를 위한 매력적인 접근으로 주목받고 있다. 그러나 공재(renewable) 가능하고 규모화(scalable)할 수 있는 공학적 조직 패치(engineered tissue patch)를 위한 세포 공급원은 여전히 제한적이다. 우리는 이전에 소분자(small molecule) 매개 재프로그래밍(reprogramming)을 통해 개발한 새로운 증식성 이분화( bipotent ) 사람 화학 유래 간 전구세포(hCdHs; human chemically derived hepatic progenitor cells)의 한 유형을 보고한 바 있다. 본 연구에서는 전기방사(electrospinning)와 3차원 프린팅(three-dimensional printing)을 결합하여, 간 생검으로부터 유래한 hCdHs를 다중 스케일(multiscale) 섬유성 스캐폴드(scaffold) 위에 적층함으로써 환자 맞춤형 간 세포 시트를 제작하였다. 생체재료 조성 분석 결과, 고밀도 전기방사 시트가 hCdHs의 기능적 특성을 증가시키는 데 더 우수한 것으로 나타났다. 또한, hCdHs 세포 시트와 인간 제대정맥 내피세포(human umbilical vein endothelial cells; HUVECs)를 교대로 하는 다층 적층(multilayer stacking) 방식으로 조립한 간 패치(hepatic patch)는 간 조직과 유사한 구조를 재현하였으며, 일차 인간 간세포(primary human hepatocytes)와 유사한 조직학적 및 형태학적 형상과 크기를 보였다. 아울러 2차원 단층(two-dimensional monolayer)에서 배양한 hCdH 세포에 비해 in vitro 간 분화(in vitro hepatic differentiation) 동안 알부민 분비 및 사이토크롬 P450(cytochrome P450) 활성과 같은 간 기능이 유의하게 증가하였다. 흥미롭게도, 간 패치에서는 기능성 간세포로의 유도가 전기방사된 섬유가 촉진하는 온코스타틴 M(oncostatin M) 신호전달과, HUVEC에 의한 AKT 신호전달의 선택적 활성화와 연관되어 있었다. 특히, 치료적 간 재구성(therapeutic liver repopulation)을 유도하는 마우스 모델에 이식한 후, 간 패치는 손상된 실질(parenchyma)을 효과적으로 재구성하였고, 엽(lobe)에서 건강한 형태를 동반한 간 기능의 회복을 유도했으며, 마우스에서 생존율이 향상되어 70%를 초과하였다. 종합하면, 이러한 결과는 간 생검으로부터 유래한 hCdHs가 조직공학에서 간 재생을 촉진할 잠재적 임상 적용을 갖는 간 세포 시트와 패치를 개발하기 위한 효율적인 대안적 세포 공급원일 수 있음을 시사하였다.

*본 초록은 AI를 통해 원문을 번역한 내용입니다. 정확한 내용은 하기 원문에서 확인해주세요.