연구 목적 우리는 황색인대(ligamentum flavum, LF) 세포를 위한 새로운 다중 비틀림 기계적 신장 응력(multi-torsional mechanical stretch stress, MSS) 적재 장치를 개발하고, 허리 척수관 협착의 흔한 원인인 황색인대 비대(ligamentum flavum hypertrophy, LFH)의 발달에 미치는 영향을 평가하였다. 연구 방법 장치의 신장 강도는 24, 48, 72 h 동안 5% 및 15% MSS 부하를 적용하여 최적화하였다. 사람 LF 세포에 대해 세포독성(cytotoxicity) 분석을 수행하고, 대조군(0% MSS)과 결과를 비교하였다. 염증성 표지자(인터루킨[IL]-6, IL-8), 혈관내피성장인자(vascular endothelial growth factor, VEGF), 그리고 세포외기질(ECM) 조절 사이토카인(기질 금속단백질분해효소[matrix metalloproteinase, MMP]-1, MMP-3 및 MMP-9, 및 조직 억제제[tissue inhibitor of metalloproteinase, TIMP]-1과 TIMP-2)을 효소면역흡착분석(enzyme-linked immunosorbent assay)을 통해 정량하였다. 연구 결과 본 다중 비틀림 MSS 적재 장치를 사용했을 때, LF 세포에 대해 24 h 동안 5% MSS가 최적이었다. 이 조건에서 대조군에 비해 IL-6 및 IL-8 수준, VEGF 수준, 그리고 MMR-1, MMR-3 및 TIMP-2가 유의하게 증가하였다. 결론 새롭게 개발한 다중 비틀림 MSS 적재 장치를 사용하여 기계적 스트레스가 염증성 사이토카인과 혈관신생 인자의 생성을 증가시키며, ECM 조절 효소의 발현을 변화시켜 LFH를 유발할 수 있음을 확인하였다. 이러한 발견은 기계적 스트레스가 LFH에 미치는 영향에 대한 이해를 향상시킨다.

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