삼차원 세포배양 모델을 이용한 내피세포 분화의 관찰

• 영문명: Observation of Endothelial Cell Differentiation by 3D Cell Culture System: Angiogenesis Inhibition of Thrombospondin-1
• 발행기관: 대한해부학회
• 저자명: 정구보(Goo-Bo Jeong) 백상호(Sang-Ho Baik) W.A. Frazier
• 간행물 정보: 『대한해부학회지』제32권 제3호, 293~304쪽, 전체 12쪽
• 주제분류: 의약학 > 의학일반
• 파일형태: PDF
• 발행일자: 1999.06.30

국문 초록

신혈관형성은 혈관계통의 발생이나 생식기계통의 주기적인 변화, 상처회복과 관련된 중요한 생명현상의 하나로 고형 암 의 성장 및 전이를 비롯한 여러 가지 질병의 발생과 관련이 깊다. 그러나 내피세포는 체내에서 세포바깥바탕질 및 성장 인자들과 상호작용을 하면서 일련의 복잡한 분화과정을 거치기 때문에 그 기전을 연구하기가 쉽지 않다. 한편, 사람의 탯줄정맥 내피세포(HUVEC)는 Matrigel을 이용한 삼차원 신혈관형성 모델에서 다각형의 미세혈관망을 형성한다. 그리고 여기에 videomicros-copy를 적용하면 내피세포의 분화과정을 시공간적으로 보다 정확하게 관찰할 수 있다. Thrombospondin-1은 내피세포를 비롯한 여러 종류의 배양세포에서 합성 및 분비되어 세포바깥바탕질에 결합하는 단백질로서 내피세포의 분화를 조절하며 신혈관형성을 억제하는 것으로 알려져 있다. 이 연구에서는 Thrombospondin-1의 신혈관형성 억제 기전의 일부를 시공간적인 형태변화를 관찰함으로써 규명한 것이다. Confocal microscopy를 통해 Thrombospondin-1은 HUVEC 세포로부터 신혈관형성이 진행되는 동안 계속 분비되며 세포표면 및 세포바깥바탕질에 결합하여 내피세포의 분화를 조절한다는 것을 알 수 있었다. 또한 내피세포가 Matrigel 표면에 결합하는 것은 방해하지 않았으나 퍼짐 (spreading)은 억제하였다. 그리고 내피세포사이의 결합은 증가시켰으며 내피세포의 이동을 억제함으로써 내피세포띠 및 미세혈관의 형성을 억제하고 있었다. 이러한 사실은 Thrombospondin-1이 HUVEC 세포가 이동형의 세포로 분화되는 것을 차단함으로써 신혈관형성을 억제한다는 사실을 나타내는 것이다.

영문 초록

Angiogenesis plays a fundamental role in development of circulation system, reorganization of reproductive system, wound healing. Pathological angiogenesis is deeply involved in a variety of diseases, particularly solid tumor growth and metastasis. However, it is not easy to study the mechanism of angiogenesis because endothelial cells proceed complex differentiation by interaction with extracellular matrix proteins and growth factors. However, human umbilical vein endothelial cells (HUVEC) form polygonal networks of capillary-like tubes in 3D Matrigel cultures. Differentiation of endothelial cells will be observed accurately by application of videomicroscopy. Thrombospondin-1 is secreted by a wide variety of cells including endothelial cells and is incorporated into their matrix. Thrombospondin-1 can modulate differentiation of endothelial cells by increasing cell-cell interactions as well as cell-substrate interactions. The current study was undertaken to determine which mechanism is involved in inhibition of angiogenesis by Thrombospondin-1. They was secreted from HUVEC during the process of angiogenesis in 3D Matrigel culture. When applied to endothelial cells attachment to the surface of Matrigel was not decreased, but spreading was decreased. In addition, bigger clusters was formed by enhancement of cell to cell binding by Thrombospondin-1. They inhibit cord and tube formation of HUVEC by inhibition of migration. These results suggest that Thrombospondin-1 inhibits angiogenesis by blocking differentiation of endothelial cells to motile phenotype in 3D Matrigel culture.

키워드

신혈관형성 내피세포 분화 Matrigel Thrombospondin-1 Angiogenesis Endothelial cells Differentiation