목적: 우리는 황색인대 세포(ligamentum flavum cells)를 대상으로 하는 새로운 다중-비틀림(multi-torsional) 기계적 신장(stretch) 응력 적재 장치를 개발하고, 요추 척추관 협착증의 흔한 원인인 황색인대 비후(ligamentum flavum hypertrophy)의 발생에 미치는 영향을 평가하였다. 재료 및 방법: 장치의 신장 강도는 5% 및 15% MSS 하중을 24, 48, 72 h 동안 적용하여 최적화하였다. 사람 황색인대 세포에 대한 세포독성(cytotoxicity) 분석을 수행하였고, 그 결과를 대조군(0% 응력)과 비교하였다. 염증성 표지자(인터루킨[IL]-6, IL-8), 혈관내피성장인자[VEGF], 그리고 세포외기질(ECM) 조절 사이토카인(기질 금속단백분해효소[matrix metalloproteinase, MMP]-1, MMP-3 및 MMP-9, 조직 금속단백분해효소 억제제[tissue inhibitor of metalloproteinase, TIMP]-1 및 TIMP-2)을 효소결합면역흡착검정법(enzyme-linked immunosorbent assay)으로 정량하였다. 결과: 본 연구의 다중-비틀림 기계적 신장 응력 적재 장치를 사용하여, 황색인대 세포에 대해 24시간 동안 5% 응력이 최적임을 확인하였다. 이러한 조건에서 IL-6 및 IL-8 수준, VEGF 수준, 그리고 MMP-1, MMP-3 및 TIMP-2는 대조군에 비해 유의하게 증가하였다. 결론: 새로운 다중-비틀림 기계적 신장 응력 적재 장치를 사용하여 기계적 응력이 염증성 사이토카인과 혈관신생(angiogenic) 인자의 생성을 증가시키고, ECM 조절 효소의 발현을 변화시켜 황색인대 비후를 유발할 수 있음을 확인하였다.

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