V o l u m e 6 , Number 1 , A p r i l , 2 0 0 3
국소 투여한 TGF-β 1에 의한 성숙 백서 슬개건의 건 비대 효과
서울대학교 의과대학 정형외과학교실, 강원대학교 의과대학 정형외과학교실*
한국과학기술연구원 의과학연구센터†, 순천향대학교 의과대학 정형외과학교실‡
남우동*・유정준・송원석・김태균・이명철 성상철・김희중・최귀원†・김대익‡・나수균‡
= Abstract =
Hypertrophy of the Patellar Tendon induced by Local Injection of TGF-β 1 in Mature Rats
Woo-Dong Nam, M.D.*, Jeong Joon Yoo, M.D. , Won Seok Song, M.D., Tae Kyun Kim, M.D., Myung Chul Lee, M.D., Sang Cheol Seong, M.D., Hee Joong Kim, M.D.,
Kui Won Choi, Ph.D.†, Dae-Ik Kim, M.D.‡and Soo Kyoon Rah, M.D.‡
Department of Orthopedic Surgery, Seoul National University College of Medicine, Seoul, Korea Department of Orthopedic Surgery, Kangwon National University College of Medicine, Chuncheon, Korea
Biomedical Research Center, Korea Institute of Science & Technology†
Department of Orthopedic Surgery, Soonchunhyang University College of Medicine, Seoul, Korea‡
Purpose: The effects of local injection of TGF-β1 on the normal patellar tendon and the characteristics of remaining tendon after the partial resection of hypertrophic one were investigated.
Materials and Methods: TGF- β1 was injected into the right patellar tendon of mature rats weekly for 3 weeks. Histological study, biomechanical analysis and the transmission electron microscopic evaluation were done. Half of hypertrophic tendon was resected at 4 weeks after the last injection and the same analyses were done for the remaining one.
R e s u l t s: TGF-β1 treated tendon increased in cross sectional area but decreased significantly in maximum tensile stress. The hypertrophic tissue was mainly composed of small collagen fibrils. After the partial resection of hypertrophic tendon, there was no significant difference in maximum tensile stress between remaining and control tendons. There were relatively larger collagen fibrils in the remaining tendon tissue than in non-resect-
※ 통신저자: 김 희 중
서울시 종로구 연건동 2 8번지 서울대학교 의과대학 정형외과학교실 Tel: 02) 760-2970, Fax: 02) 3672-7448 E-mail: [email protected]
본 논문의 요지는 1 9 9 9년 1 0월 대한정형외과연구학회 추계학술대회에서 구연되었음.
이 연구는 1 9 9 9년도 서울대학교 병원 일반 연구비(04-1999-028) 지원에 의해 이루어진 것임.
서 론
Transforming growth factor-β1 ( T G F -β1 ) 은 생체 내에서 다양한 기능을 보이는 성장 인자 로서, 체외 실험에서 인대 섬유모세포( l i g a m e n t f i b r o b l a s t )의 증식과 세포외 기질 형성을 증가시 킨다고 보고되고 있으며4 , 5 , 9 , 1 0 , 1 1 , 1 2 , 1 5 , 1 8 )
, 생체 실험에 서는 손상된 인대의 치유와 재생을 촉진한다고 보 고되고 있다1 3 , 1 4 , 1 6 ).
본 저자들은 T G F -β1을 정상 인대나 건에 주사 할 경우에도 섬유모세포의 증식과 기질 형성이 증 가되어 건이나 인대의 비후를 야기할 것으로 추측 하였다. 연부 조직 재건술에 사용될 정상 건이나 인대를 수확 전에 비후화 시킬 수 있다면 보다 다 양한 건 조직을 사용할 수 있으며, 공여부의 약화 나 기능 상실을 최소화 할 수 있을 것이다. 또한 건의 일부 손상의 경우에는 T G F -β1의 국소 주사 만으로도 남아있는 인대나 건을 재건시킬 수 있을 것으로 추정하였다.
본 연구에서는 백서의 정상 슬개건에 T G F -β1 을 주사한 후, 시간 경과에 따른 슬개건의 비후 여부와 정도를 조직학적으로 확인하고, 슬개건의 생역학적 특성을 관찰하며, 투사 전자 현미경 소 견을 분석함으로써 교원 섬유의 발현 양상을 형태 학적으로 확인하고자 하였다. 아울러, 비후화 된 슬개건을 부분 절제한 후의 특성도 시간 경과에 따라 분석하여, 정상 건의 비후화 촉진법의 임상 적 응용 가능성을 검증하고자 하였다.
연구재료 및 방법 1. TGF-β1에 의한 정상 슬개건의 비후화
생후 2 0주 된 성숙 백서( S p r a g u e - D a w l e y ) 98 마리를 대상으로 하였다. 실험군으로 우측 슬
개건에는 1x PBS에 희석한 2 ㎍/ml recombi- nant human TGF-β1(Sigma, St. Louis, M O )를 50 ㎕씩 1주 간격으로 총 3회, 슬개건 실 질 내에 27 gauge 주사침을 사용하여 경피적으 로 주사하였다. 대조 연구로서 좌측 슬개건에는 동일한 방법으로 1x PBS만을 50 ul 주사하였다.
주사 후 1주, 2주, 4주, 6주, 8주, 12주, 20주에 각각 슬개건 조직을 적출하여 실험을 진행하였다.
1) 조직학적 검사
각 시기별로 5 마리에서 얻은 양측 슬개건 조직 을 4% paraformaldehyde 용액(pH 7.4)에 고 정하고 파라핀에 포매한 후, 건의 종 방향에 직각 으로 슬개건의 중간 부에서 5mm 간격으로 절삭 하여 조직 슬라이드를 얻었다. 각 슬라이드에 대 해 H-E 염색 후 조직학적 소견을 관찰하였고 PC10 항체를 사용하여 P C N A ( p r o l i f e r a t i n g cell nuclear antigen)에 대한 면역 조직 화학 염색(immunohistochemical staining)을 실시 하여 섬유모세포의 증식 정도를 관찰하였다8 , 2 1 ). 전산화 화상 분석 프로그램(Image Pro, Carls- bad, CA)을 이용하여 단면적에 대한 조직 형태 학적 측정(histomorphometric analysis)을 시 행하여 시기별 슬개건의 단면적 변화를 관찰하였 다.
2) 면역 조직 화학 염색
각 시기별로 1 마리에서 얻은 양측 슬개건에서 같은 방법으로 슬라이드를 제작한 후 면역 조직 화학 염색을 시행하여 제 I형과 I I I형 콜라겐의 발 현 양상을 관찰하였다.
Anti-rat collagen type I과 I I I ( B i o d e s i g n , Saco, MA)을 사용하여 상온에서 1시간 동안 1 : 4 0 0의 농 도 로 반 응 시 켰 고 발 색 제 는 diaminobenzine-peroxidase(DAKO, Carpin- teria, CA)를 사용하였으며, 갈색으로 염색되는 ed hypertrophic one.
Conclusion: Local injection of TGF-β1 induced the hypertrophy of normal tendon. After the partial resection of hypertrophic tendon, the remaining one showed the more similar biomechanical properties to normal one.
Key Words: TGF-β1, Normal tendon, Hypertrophy, Local injection, Collagen fibril, Maximum tensile stress
경우 양성 반응으로 판정하였다.
3) 생역학적 검사
시기별로 7 마리의 슬개건 조직을 사용하여 Instron 8511(Instron, Grove City, PA)을 이 용하여 T G F -β1 투여 후, 슬개건의 생역학적 강 도를 비교 분석하였다. 시험 방법은 Y a m a m o t o 등의 방법1 9 )을 응용하였으며, 슬개건 양측의 골 부착부를 통해 슬개건에 인장력이 가해지도록 하 였다. 먼저 슬개건의 경골 부착부를 r e s i n에 고정 한 후, 근위부 슬개골에 수평으로 관통하는 철사 를 삽입하여 I n s t r o n에 연결하였다. 이 철사를 통해 종 방향으로 인장력(tensile strength)을 20 mm/min의 속도로 슬개건에 가해 건의 파열 까지의 최대 인장력(ultimate tensile strength) 을 측정하고, 이를 area micrometer를 이용하여 얻은 단면적 수치로 나누어 최대 인장 응력( m a x- imum tensile stress)을 산출하였다.
4) 투사 전자 현미경 검사(transmission elec- tron microscopy; TEM)
건의 주요 구성 물질인 교원 섬유의 발현 양상 을 형태학적으로 관찰하기 위해 T E M을 시행하였 다. 각 시기 별로 1 마리의 동물을 희생하여 양측 슬개건의 중간 부에서 1×1×3 mm의 건 조직을 채취한 후, 0.1 M cacodylate buffer에 섞은 2.5% gluteraldehyde 용액에 고정하였다. 투사 전자 현미경(Hitachi H-700, Hitachi elec- tronics, Japan)을 이용하여 고정된 시편에 대 해 시야에서 세포가 없는 섬유소로 구성된 부위를 선택하여 20,000 배율로 5장씩 사진을 촬영하였 고, 인화 시 확대 비율은 2.3 배로서 최종적으로 는 46,000 배 확대된 사진을 얻었다. 각 사진을 s c a n n i n g한 후 컴퓨터에 내장된 자동화 화상 분 석 프로그램(Scion Image, Frederick, MD)을 이용하여 각 교원 섬유의 직경과 단면적을 분석하
였다1 , 6 , 7 )
.
5) 통계학적 분석
결과 값은 SPSS version 8.0을 이용하여 분석 하였고, 해석 시에는 Mann-Whitney 방법, Kruskal-Wallis 방법을 이용하였으며, 시기에
따른 변화는 Wilcoxon signed ranks 방법을 이 용하였고 p< 0.05를 통계적으로 의미 있다 판정 하였다.
2. 비후화 된 슬개건의 부분 절제 후 특성 변화
앞선 실험에 의해 T G F -β1에 의한 정상 슬개건 의 비후화를 확인한 후 실험을 진행하였다. 생후 2 0주 된 성숙 백서(Sprague-Dawley) 21 마리를 대상으로 하여, 앞에서와 같이, 우측 슬개건에는 1x PBS에 희석한 2 ㎍/ml recombinant human TGF-β1(Sigma, St. Louis, MO)를 50 ㎕씩 1주 간격으로 총 3회, 슬개건 실질 내에 주사하였고 좌측 슬개건에는 1x PBS만을 50 ul 주사하였다. TGF-β1 주사 종료 후 4주에 피부 절 개를 하여 비후화 된 우측 슬개건의 횡 길이 중 5 0 %가 포함되도록 종 방향으로 슬개건의 외측 부 위의 전층을 절제하였고 좌측은 피부 절개만 가하 고 다시 봉합하는 sham operation을 실시하였 다. 비후화 된 슬개건에 대한 부분 절제 4주, 12 주, 16주 후에 각각 슬개건 조직을 적출하여 앞선 실험과 같은 방법으로 조직 형태학적 측정과 생역 학적 검사, 그리고 투사 전자 현미경 검사를 실시 하여 비후화 된 슬개건을 부분 절제한 후 남아있는 건 조직의 특성도 시간 경과에 따라 분석하였다.
결 과
1. TGF-β1에 의한 정상 슬개건의 비후화
1) 조직학적 검사
육안 소견과 저배율 소견 상 우측 슬개건은 T G F -β1을 주사한 후 1주부터 좌측 대조군에 비 해 단면적이 증가함을 관찰할 수 있었다(Fig. 1- A). H-E 염색 결과, TGF-β1을 주사한 슬개건 에서 섬유모세포의 증식 소견이 관찰되었으며 염 증 소견은 보이지 않았다. 증식된 세포들의 핵은 더 진하게 염색되었으며, 세포 주변에서는 교원질 의 축적이 관찰되었다(Fig. 1-B). PCNA(pro- liferating cell nuclear antigen)에 대한 면역 조직 화학 염색 결과, 섬유모세포의 증식은 최종 주사 후 1주에 가장 왕성하였고 이후 점차 감소하
여 6주 이후에는 새로운 세포의 증식은 관찰되지 않았다.
슬개건의 단면적 변화를 조직 형태학적으로 분 석한 결과, TGF-β1을 주사한 우측 슬개건은 대 조군인 좌측에 비해 최종 주사 후 1주부터 건이 비후됨을 확인할 수 있었으며, 이러한 건 비후 소 견은 주사 후 4주까지 계속 증가하였다. 6주 이 후, 증가 추세는 더 이상 관찰되지 않았으나, 좌 측 대조군과 비교할 경우 최종 관찰 시점인 2 0주 까지 2배 이상의 단면적 증대를 유지하여 (p<0.05), 건의 비후 상태를 계속 유지함을 확인 할 수 있었다(Fig. 2).
2) 면역 조직 화학 염색
각 시기별로 제 I형과 제 I I I형 콜라겐에 대한 면역 조직 화학 염색을 시행한 결과, TGF-β1을 주사한 우측 슬개건 조직은 1 주부터 20 주까지
모든 군에서 제 I형 콜라겐에 대해 양성으로 염색 되었으며 제 I형 콜라겐의 발현은 시기별로 유의 한 차이를 보이지 않는 것으로 관찰되었다. 제 I I I 형 콜라겐에 대한 염색 결과, 1 주에 약한 염색 정도를 보였으나 이는 주로 건 실질보다는 건 주 변 결체 조직에서 관찰되었고, 2 주부터는 매우 미약하게 염색됨을 관찰할 수 있었다(Fig. 3).
좌측 슬개건, 즉 대조군은 우측과 동일한 염색 결 과를 보여, 제 I형 콜라겐에 대해서는 모든 시기 에 강한 염색을 보인 반면, 제 I I I형 콜라겐은 1 주 이후에는 미미하게 염색되었다(Fig. 3).
3) 생역학적 검사
양측 슬개건의 최대 인장력(ultimate tensile s t r e n g t h )은 T G F -β1 주사와 상관없이 양 군에 서 유사하였다. 슬개건의 단면적을 측정하여 최대 인장 응력(maximum tensile stress)을 확인한
Fig. 1-A. Under the light microscopy after H-E staining, hypertrophy of right patellar tendon was observed at 1 week after the triple injection of TGF-β1 ( ×20 magnification). B. At high power, the proliferating fibroblasts, hyperchromatic nuclei and the newly formed collagen matrix were observed in the TGF-β1 treated right patellar tendon tissue (×400 magnification).
A
B
Fig. 2. Cross sectional area of the patellar tendons after the histomorphometric analysis was demonstrat- ed. Y-axis is experimental (TGF-β1 treated right side) divided by control (no TGF-β1 treated left side) ratio ± the standard deviation (S.D.) for cross sectional area. Statistical significance was defined as P < 0.05 for the exp/contral ratio, dif- ferent than one.
Fig. 3. Immunohistochemical staining for the type III collagen was shown (×200 magnification).
Fig. 4. Maximum tensile stress of the patellar tendons was demonstrated. Y-axis is experimental (TGF- β1 treated right side) divided by control (no T G F -β1 treated left side) ratio ± the standard deviation (S.D.) for maximum tensile stress. Sta- tistical significance was defined as P < 0.05 for the exp/contral ratio, different than one.
Fig. 5-A. Under the transmission electron microscopy, the increase in the number of small diameter collagen fibrils was observed in the TGF-β1 treated tendon tissue (× 46000 magnification). B. Histogram depicting the percentage of collagen fibrils falling within a given diameter range (in nanometers) was demonstrated.
A
B
결과, TGF-β1을 주사한 우측 슬개건은 대조군인 좌측 슬개건에 비해 1주부터 감소된 응력값을 보 였다. 그러나 통계학적으로 유의한 감소는 2주부 터 관찰되었고, 이러한 변화는 2 0주까지 지속되 었다(Fig. 4).
4) 투사 전자 현미경 검사
T G F -β1을 주사한 우측 슬개건에서 대조군에 비하여 1 주부터 단위 면적 당 원섬유( f i b r i l )의 수가 증대됨을 관찰할 수 있었다(Fig. 5-A). 그 러나, 생역학적 강도를 대변하는 직경 100 nm 전후의 비교적 큰 직경의 원섬유의 단위 면적 당 수는 T G F -β1을 주사한 우측이 좌측에 비해 감소 되었다(Fig. 5). 원섬유의 직경 분포는 좌측 대 조군이 40 mm 전후의 직경과 100~200 nm 사 이의 직경을 지닌 원섬유들이 주종을 이루는 bimodal 분포를 보이는 데 반해, 우측에서는 이 러한 분포가 상실되면서 대부분이 40 nm 이하의 작은 직경을 지닌 원섬유가 주종을 이루었다 (Fig. 5-B). 이러한 원섬유 직경의 분포는 시간 경과에 따라서 유의한 변화를 보이지 않았다.
2. 비후화 된 슬개건의 부분 절제 후 특성 변화
1) 생역학적 검사
비후화 된 우측 슬개건을 부분 절제한 후 양측
슬개건의 최대 인장력(ultimate tensile s t r e n g t h )을 측정한 결과, 부분 절제 4주 후에는 우측의 인장력이 대조군에 비하여 적었으나 통계 적으로 의미는 없었고 1 2주와 1 6주 후에는 양측 에서 유사하였다(Fig. 6-A). 우측의 최대 인장 응력(maximum tensile stress)은 대조군에 비 하여 감소하였으나 절제하지 않은 전 실험에 비해 대조군의 응력치에 보다 근접하는 것으로 관찰되 었다(Fig. 6-B).
2) 투사 전자 현미경 검사
T G F -β1을 주사한 후 비후화 된 슬개건을 부분 절제한 우측 슬개건에서 대조군에 비하여 단위 면 적 당 원섬유( f i b r i l )의 수가 증대됨을 관찰할 수 있었고 주로 작은 직경의 원섬유가 증가함을 확인 하였다(Fig. 7-A). 그러나, 원섬유의 직경 분포 를 확인한 결과, 좌측 대조군에서는 앞선 실험에 서와 마찬가지로 40 mm 전후의 직경과 100~200 nm 사이의 직경을 지닌 원섬유들이 주 종을 이루는 bimodal 분포를 보이는 데 반해, 우 측에서는 40~80 nm 사이의 직경을 가지는 원섬 유가 주종을 이루어, 40 nm 이하의 원섬유가 대 부분이었던 앞선 실험과는 달리, 비후화 된 슬개 건의 부분 절제 후, 주종을 이루는 원섬유의 직경 이 증가하는 양상을 보임을 알 수 있었다( F i g . 7-B). 이러한 원섬유 직경의 분포는 시간 경과에
Fig. 6-A. Ultimate tensile strength of the patellar tendons was demonstrated. Y-axis is experimental (TGF-β1 treated and partially resected right side) divided by control (no TGF-β1 treated left side) ratio ± the standard devi- ation (S.D.) for ultimate tensile strength. Statistical significance was defined as P < 0.05 for the exp/contral ratio, different than one. B. Maximum tensile stress of the patellar tendons was demonstrated. Y-axis is experimental (TGF-β1 treated and partially resected right side) divided by control (no TGF-β1 treated left side) ratio ± the standard deviation (S.D.) for maximum tensile stress. Statistical significance was defined as P < 0.05 for the exp/contral ratio, different than one.
A B
Fig. 7-A. The transmission electron microscopic findings were shown. B. Histogram depicting the percentage of col- lagen fibrils falling within a given diameter range (in nanometers) was demonstrated.
A
B
따라서 유의한 변화를 보이지 않았다.
고 찰
지금까지 T G F -β1의 건 조직에 대한 생체 내 효과는 치유 조직에 있어서 초기 치유 속도를 높 이고 보다 많은 치유 조직을 형성하도록 하는 등, 긍정적인 효과를 보이는 것으로 보고된 바 있으나
1 3 , 1 4 , 1 6 )
, 본 저자들이 문헌 고찰을 한 바에 의하면 정상 건 조직에 대한 생체 내 효과에 대해서는 아 직 보고가 없는 실정이다. 정형외과 분야에는 자 가 건 이식(autogenous tendon graft)이 필요 한 경우가 많으나, 이러한 자가 건 이식은 공여부 가 약화되거나 기능 소실을 야기할 수 있으며 채 취량에 제한이 있어 충분한 강도의 이식 건을 얻 기가 쉽지 않다는 단점이 있다2 , 3 , 1 7 ). 따라서 공여 할 인대나 건을 이식 이전에 인위적으로 비후 시 킬 수 있다면 충분한 강도와 양의 이식물을 얻을 수 있고 공여부에는 약화를 초래하지 않을 수 있 으며, 또한 부분적인 손상의 경우에는 남아있는 인대나 건을 비후 시키는 것만으로도 이식 없이 충분한 강도로 재건할 수 있을 것이다.
본 연구의 결과, 정상 건 조직에 대해서도 T G F -β1의 외부 투여로 치유 과정 중의 조직에서 와 같이 섬유모세포의 증식과 교원 기질의 증대를 유발하여 건 비대 효과를 얻을 수 있음을 알 수 있었다. TGF-β1의 국소 투여로 대략 2배 이상의 단면적 증가를 유도하였고 이러한 비대 효과는 4 주까지 증가 추세를 보이고, 이후 2 0주까지는 비 후 상태를 유지하는 것으로 관찰되었다. 그러나 단면적의 증가와는 상관없이 슬개건의 최대 인장 력은 대조군과 변화가 없어 결국 최대 인장 응력 은 T G F -β1 국소 투여로 감소함을 확인하였고 이 러한 감소는 비후화 되는 슬개건이 주로 작은 직 경의 원섬유로 구성됨에 기인함을 투사 전자 현미 경 관찰로 알 수 있었다. 건 조직의 생역학적 강 도는 구성하는 교원 섬유의 직경, 단위 면적 당 교원 섬유가 차지하는 면적, 그리고 비교적 직경 이 큰 교원 섬유가 전체 원섬유 중 차지하는 비율 등에 의해 주로 결정된다6 , 7 ). 따라서 직경이 큰 원 섬유가 다수를 점하고 단위 면적 당 교원 섬유의 밀도가 높을수록 건 조직의 생역학적 강도는 증대
할 것으로 추정할 수 있다.
비후화 된 슬개건에서 나타나는 이러한 응력의 감소 현상은 비후화 된 건 조직을 임상에 사용하 는데 제한점으로 작용하리라 사료된다. Spindler 등은 가토의 슬관절 내측 인대를 절개한 후 T G F -β2가 함유된 p e l l e t을 이식하고 6주 후에 관찰하여 재생된 인대 조직의 비후화는 있었으나 재생된 인대의 최대 인장력은 오히려 감소함을 보고하였다1 4 ). 그들의 연구는 실험 대상 조직, 사 용된 성장 인자, 재생 조직에서의 현상이라는 점 등이 본 연구와 다르나 결과는 동일함을 알 수 있 다. 이러한 최대 인장 응력의 감소 현상은 비후화 로 인해 정상 건 조직에 가해지는 응력이 차단되 는 효과(stress shielding effect)로 설명할 수 있다. Yamamoto 등은 가토의 정상 슬개건에 인위적으로 응력이 차단되는 환경을 만들고 이러 한 응력 차단이 슬개건의 최대 인장력을 유의하 게 감소시킴을 보고한 바 있다2 0 ). 그리고 F r a n k 등은 응력이 가해질수록 보다 큰 직경의 원섬유 가 형성됨을 보고하였다6 ). 그러므로, TGF-β1의 국소 투여로 섬유모세포가 증식되고 교원 기질의 합성이 증가하여 슬개건의 부피는 증가하지만 단 위 면적 당 가해지는 응력은 부피가 증가하면서 오히려 감소하게 되고, 이러한 감소된 응력이 큰 직경의 원섬유 생성은 억제하면서 보다 작은 직 경의 원섬유가 만들어지도록 유도했을 것이라 유 추할 수 있다.
저자들은 인위적으로 비후화 시킨 건 조직을 임 상에 사용하는 경우를 상정하여, TGF-β1 국소 투여로 정상 슬개건을 비후화 시키고 4주 후, 비 후화 된 슬개건의 중앙부를 종방향으로 50% 절제 하여 이식 건이 채취된 상황을 재현하고자 하였 다. 이때, 앞선 실험에서 T G F -β1 국소 투여로 슬 개건의 단면적이 2배 이상 증가한 결과를 참조하 여 비후화 된 슬개건의 5 0 %를 절제하여 양측의 슬개건 단면적을 동일하게 만들고자 하였고 수술 로 인한 효과를 보정하기 위하여 좌측에는 피부 절개 후 봉합하는 sham operation을 시행하였 다. 그 결과, 절제 후 남아있는 슬개건과 대조군 의 최대 인장력과 최대 인장 응력이 유사한 정도 가 됨을 확인하였다. 비후화 된 슬개건을 부분 절 제하여 단면적을 동일하도록 만들어 줌으로써, 양
측 슬개건에 가해지는 응력이 유사하게 유지되어 이러한 생역학적 특성들이 대조군과 차이가 없는 정도가 되었을 것으로 생각할 수 있다. 이러한 우 월해진 생역학적 특성들의 변화는, TGF-β1를 국 소 투여한 후 비대해진 슬개건을 부분 절제한 우 측에서, 앞선 실험과는 달리 40 nm 이하의 작은 원섬유 비율은 감소하고 보다 큰 직경의 원섬유의 비율이 증가하는 현상으로 보아, Frank 등의 보 고6 )와 마찬가지로 응력 증대가 원섬유 직경의 증 대를 유발하였기 때문으로 사료된다.
저자들은 본 연구를 통하여, TGF-β1을 국소 투여함으로써 성숙 백서 정상 슬개건의 비후를 야 기할 수 있으며 이러한 비후는 연구 종료 시점인 2 0주까지 지속됨을 확인할 수 있어, 이식 건을 채 취하기 이전에 T G F -β1을 국소 투여하는 것이 보 다 많은 양의 공여 건을 확보할 수 있는 유용한 방법이 될 것으로 생각한다. 특히, 비후화 시킨 건을 부분 절제한 후에도 남아있는 건의 생역학적 강도가 대조군과 거의 유사한 수준으로 유지됨을 보아, 이러한 방법은 공여부의 기능 소실을 최소 화할 수 있을 것으로 여겨진다. 이 연구에서 아쉬 운 점은 비후화 시킨 후 절제해낸 슬개건에 대한 연구가 없었다는 사실과 비후화 시키기 전에 정상 슬개건을 부분 절제하여 비교하지 못한 점이다.
백서에게 한번에 100 ng 씩, 3회에 걸쳐 총 3 0 0 n g의 T G F -β1 국소 투여가 과연 생리적인 정도 의 투여량 인지에 대해서는 명확히 대답하기 어렵 다. 임상적인 사용을 위하여 성인에게 어느 정도 양의 T G F -β1를 국소 투여해야 하는지에 대해서 도 보다 많은 연구가 필요할 것으로 사료된다.
결 론
T G F -β1을 국소 투여함으로써 성숙 백서 정상 슬개건의 비후를 야기할 수 있으며 이러한 비후는 연구 종료 시점인 2 0주까지 지속됨을 확인할 수 있어, 이식 건을 채취하기 이전에 T G F -β1을 국 소 투여하는 것이 보다 많은 양의 공여 건을 확보 할 수 있는 유용한 방법이 될 것으로 생각한다.
특히, 비후화 시킨 건을 부분 절제한 후에도 남아 있는 건의 생역학적 강도가 대조군과 거의 유사한 수준으로 유지됨을 보아, 이러한 방법은 공여부의
기능 소실을 최소화할 수 있을 것으로 여겨진다.
R E F E R E N C E S
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