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혈관신생 조직공학

전문가 제언: ○ 혈관은 순환계의 일환으로 혈액과 영양을 인체의 거의 모든 세포에 공급하며 폐기물을 수송하는 기관으로 동맥과 정맥, 소동맥과 소정맥 그리고 모세혈관으로 이어진다. 이러한 혈관을 형성하는 과정은 세 가지로 구별할 수 있어 vasculogenesis, angiogenesis, arteriogenesis가 있다.

○ Vasculogenesis는 초기의 배(embryo)가 발달하는 동안에 혈관신생을 의미하며 내피세포가 전구세포에서 분화하여 혈관이 없던 곳에서 원시적인 모세혈관을 형성하는 것이다. Angiogenesis는 vasculogenesis에 뒤따라 처음 혈관네트워크보다 더 복잡한 네트워크로 개조되는 것이다. 이 과정에서는 내피세포가 활성화되며 MMPs(matrix metalloproteinases)에 의해서 주위의 기질이 분해된다. 그러면서 내피세포가 자리를 잡아 모세혈관을 발아시키고 내피세포가 내피조직의 증식으로 새로운 혈관이 형성된다. 그리고 Arteriogenesis는 이미 형성되어 있는 소동맥에서 큰 혈관으로 개조되는 과정이 발생하게 된다.

○ 조직공학 분야는 지난 수십 년 동안 연구가 활발하게 진전되고 있으면서도 조직공학이 임상에 적용되는 경우는 제한적이었다. 이러한 제한적인 이유는 이식을 한 후 조직공학 구조물에 초기에 혈액을 공급하는 데 한계가 있어 세포와의 통합이 잘 일어나지 못하는 데 있다.

○ 이 리뷰에서는 조직공학조성물에 혈관신생을 촉진하려는 전략에 대해 검토하고 있으며 지지체의 설계, 혈관신생인자의 전달, 생체 내에서 혈관신생단계를 거치는 것과 실험실 배양으로 혈관신생의 전 단계를 거쳐 이식하는 방법을 소개하고 있다. 저자들은 이러한 방법의 장점을 통합하고 또 지금과는 다른 전략이 필요하다고 생각하고 있다.

○ 오랫동안 성인에서는 혈관형성이 angiogenesis와 arteriogenesis만이 일어나는 것으로 생각했지만 출생 후에도 vasculogenesis와 혈관신생(neovascularization)이 가능하다고 본다. 골수에서 유래한 내피전구세포가 국소빈혈과 시토카인에 반응해서 혈관신생에 가담하는 것으로 보고 있다. 조직공학과 재생의학에서 빠르게 해결해야 할 과제는 이식조성물에 혈관신생으로 생각된다.

저자: Jeroen Rouwkema, Nicolas C. Rivron, Clemens A. van Blitterswijk
자료유형: 학술정보