배경: 만성콩팥병(CKD)에 대한 현재의 대체 치료법이 지닌 한계를 극복하기 위해, 조직공학 매개 재생 전략은 완전한 신장 조직 재생의 가능성을 보여주었다. 신장 기저세포의 재현성(reproducibility)과 관련된 도전 과제가 존재함에 따라, 지지 스캐폴드(supported scaffolds) 위에서 세포의 생물활성을 조절하기 위한 중간중배엽(IM) 세포와 생체활성 물질의 도입은 신장 분화를 통해 복잡한 신장 구조의 재생을 가능하게 하는 실행 가능한 접근법으로 고려될 수 있다. 방법: 생분해성 다공성 PLGA(P) 플랫폼에 (M), 세포외기질(E), 알파 리포산-접합 ZnO(Z)를 통합하였다. 또한 중간중배엽 분화 동안 분리한 분화 유도 세포외소포(differentiating extracellular vesicles, dEV)를 신장 전구세포로의 분화에 활용하였으며, 3/4 신절제(nephrectomy) 마우스 모델에서 신장 전구세포로 분화하여 신장 조직 재생을 촉진하도록 IM 세포를 연속적으로(순차적으로) 도입하였다. 결과: 분화 유도 세포외소포의 사용은 추가적인 분화 인자 없이 IM의 신장 전구세포로의 분화를 촉진하였다. 그 결과, 세뇨관 및 족세포 재생, 항섬유화, 혈관신생, 항염증을 포함한 다양한 재생 관련 생물활성이 개선되었다. 마지막으로, 마우스 손상 모델에서 PMEZ/dEV/IM 스캐폴드를 이식한 결과 신장 기능이 회복되었다. 결론: 본 연구는 3/4 신절제로 CKD를 모사하는 마우스 모델에서, 다양한 신장 전구세포로 분화할 수 있는 다능성 세포와 이를 지지하는 구성요소를 포함하는 생분해성 PLGA 기반 스캐폴드를 활용하면 신장 조직 재생을 촉진할 수 있음을 보여주었다.

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