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기질 경성도에 대한 조직세포의 감지 및 반응

전문가 제언: ○ 금속, 세라믹 또는 폴리머의 의료용 장치를 신체에 이식할 때, 이식하는 표면에서 단백질의 흡착 및 세포유착과 같은 반응이 일어난다. 이 때 일반적으로 기질의 표면성질이 변화한다. 살아있는 세포와 생체물질 사이의 반응과 유착에 영향을 주는 요소들은 의과학 분야에서 많은 관심의 대상이 된다. 이식표면에서의 세포유착은 이식물의 생체 적합성을 결정하는 주요한 요소가 되기 때문이다.

○ 세포는 이식물 기질에 15nm 두께의 막으로서 국소유착 된다. 섬유아세포에서 세포의 응집력은 세포-기질 유착보다 약한 것으로 보고 되었다. 세포유착 부위가 클수록 이식물의 양립성이 우수하다는 이론이 제기되었고, 많은 세포의 유착도는 화상분석 시스템으로 세포 당 총 유착면적을 정량하였다. 시험관에서 세포 유착도를 시험하는 방법을 개발하여 이식물에 유망한 생체물질을 골라내는 작업을 수행함으로써 동물시험의 필요성을 최소화한 합리적 비용절감 방안이 강구되어야 한다.

○ 인테그린에 의한 세포 외 리간드 인식은 세포질 영역을 통한 세포 내부의 밀집화, 활성화 및 신호변환을 유도한다. 리간드 인식에서 일어나는 반응은 국소유착 반점을 형성하기 위해 촉매작용을 하는 신호 단백질과 고유한 세포골격을 보충하는 것이다. 이 반응 후에 세포막의 여러 가지 변형을 가져오는 응력 섬유를 형성하기 위하여 액틴의 중합과 액틴-미오신 복합체 형성반응이 뒤따른다. 이들 집합체는 세포 외 매트릭스 성분과 액틴 응력 섬유 사이에 인테그린을 통하여 물리적 연결을 이루고, 핵에 까지 이르는 기계적 힘을 전달하는 연속적 통로를 제공하는 것으로 판단된다.

○ 액틴의 응력섬유는 신속히 밀집 그물구조를 형성하고, 이 상태에서 기질 지지체가 최대 저항을 제공하므로 세포들은 높은 기계적 장력 하에 놓이게 된다. 세포들이 생성한 힘은 지지체로 전달되고 세포 외 폴리머의 그물구조를 형성한다. 이 경우에서와 같이 세포가 활동하는 영역은 연결조직에서 폴리머의 건축적인 조직 형성과 국소부위에 나타나는 기계적인 속박력의 적응에 참여하는 것으로 생각된다.

저자: Discher, DE; Janmey, P; Wang, YL
자료유형: 학술정보