유치 줄기세포에서 추출한 엑소좀

유치 줄기세포에서 추출한 엑소좀 에 대하여

엑소좀은 여러 종류가 있습니다.  그중 이브로그에서는 유치 줄기세포에서 추출한 엑소좀만을 알아봅니다. 배양상청액에서는 체내에 엑소좀을 도입할 때 매우 많은 양을 투여할 필요가 있었지만 유치 줄기세포에서 추출한 엑소좀는 약 1/10의 양으로 배양상청액의 약 10배량의 엑소좀을 체내에 투여할 수 있게 됩니다.

배양상청에는 엑소좀 외에 다양한 성장인자와 사이토카인, 배양액이 포함되어 있습니다. 유치 줄기세포에서 추출한 엑소좀는 엑소좀만을 분리했기 때문에 사이토카인 폭풍이 일어나지 않고 1회 투여로 대량의 엑소좀을 투여 할수 있을것으로 기대됩니다.

 SGF5ml에는 엑소좀이 100억개 들어있는데 유치 줄기세포에서 추출한 엑소좀는 1회 투여로 엑소좀 1,000-2,000억개 넣을 수 있다고 합니다.(일본 의료기관 자료 인용)

 SGF에서는 한 번에 5㏄~20·30㏄(엑소좀 100억개~500억개)를 투여할 수 있지만 1,000억개 이상은 유치 줄기세포에서 추출한 엑소좀가 아니면 넣을 수 없다고 합니다.(일본 의료기관 자료 인용)

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엑소좀구조

엑소좀은 엔도사이토시스(세포가 세포 밖의 물질을 흡수하는 구조)에 의해 세포 내에 생긴 엔도좀이 들어감으로써 만들어진 막소포가 세포 밖으로 방출됨으로써 생성됩니다. 엑소좀의 내부에는 원래 세포의 물질이 포함되며 표면에는 테트라스파닌 Tetraspanin류 (CD9, CD63, CD81 등)와 인테그린류 등의 막단백질, 주요 조직적합유전자복합체(MHC) 분자가, 또 내부에는 다포체 형성과 관련된 단백질(Tsg101, Alix), 열쇼크단백질(HSP)이 많이 존재하고 있습니다.

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엑소좀은 세포끼리 정보를 전달하는 메신저

엑소좀은 세포에서 방출되어 혈액의 흐름에 따라 전신을 돌게 됩니다. 그 때에, 엑소좀에 포함되는 마이크로 RNA나 메신저 RNA가 체내의 모든 장기에 속하는 세포와 커뮤니케이션 하여 다양한 행동을 일으키게 합니다. 예를 들어 「대사를 촉진하라」「혈관을 만들어라」 라고 하는 것입니다.

 이러한 커뮤니케이션은, 「장의 세포에서 뇌의 세포로」 「신장 세포에서 장 세포로」 이런 식으로 다양한 세포 간에도 이루어지는데, 그 사이에도 정보의 메신저인 엑소좀의 존재가 필수불가결하다고 할 수 있습니다.

 지금까지의 상식으로는, 이러한 커뮤니케이션은 모두 뇌를 통해 행해지고 있다고 생각되었습니다. 그러나 엑소좀의 연구를 통해 그뿐만이 아니라는 것을 알게 된 것입니다. 예를 들어서 음식을 너무 많이 먹게 되면 우리 몸은 자연스럽게 대사를 높여서 이걸 소비하려고 하듯이 우리가 평소에 건강하게 생활할 수 있는 것은 각각의 장기들이 서로 연계를 해서 더 좋은 상태를 유지하고 있기 때문입니다.

엑소좀을 비롯한 조포끼리 직접 소통하고 각각의 장기를 적절히 움직이고 있는 구조가 우리 몸이 정상적으로 기능하게 하고 건강한 상태를 유지하고 있는 것입니다.

 

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줄기세포배양상청액과 줄기세포엑소좀의 차이

줄기세포배양상청액과 엑소좀은 다릅니다

줄기세포배양상청액은 제조법과 품질관리를 확인하는 것이 중요합니다. 품질은 입자의 총수가 아니라 줄기세포 엑소좀의 순도와 마커(CD9, CD63)를 확인하는 것이 좋습니다. 줄기세포 엑소좀 이외의 입자는 몸에 해로울 가능성도 있습니다.

【일반적인 배양 상청액의 구성 성분】

세포유래성분	세포분비물	・사이토카인  ・노폐물 ・엑소좀 ・기타 생리활성물질	세포이탈물	・세포 구성 성분  ・세포내 물질 ・단백질분해효소
배양액유래성분	・아미노산 ・비타민 ・당질		・무기염류 ・소태아혈청(FBS) ・소혈청 알부민(BSA)
기타 성분	・줄기세포 채취시 부산물 ・세포 박리제 ・생장인자 시약		・동결보호제 ・항생 물질제 ・기타시약

 

유치 줄기세포에서 추출한 엑소좀

기증자	검사 항목
・6세~12세 ・유치제공 및 상업화 동의 있음 ・유치치수유래줄기세포	・엑소좀 입자수(엑소스크린에서 50-150nm 입자의 수) ・엑소좀의질(나노사이트로표면항체측정) ・마이코플라즈마부정시험 ・바이러스체크(HTLV-1, HIV, HVB, HVC, SARS, COV-2, CMV, EBV 등 10종 ・엔도톡신 시험

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중간엽 줄기세포 엑소좀에 기대할 수 있는 것
중간엽 줄기세포(MSC)가 분비하는 엑소좀은 이미 많은 연구자들이 의료활용 등에 대해 연구하고 있으며 그 치료효과가 보고되고 있습니다.
중간엽 줄기세포 유래 엑소좀은 줄기세포 자체와 동등하거나 그 이상의 효과를 나타내는 것으로 논문에서 보고되고 있습니다.

 Expert Opin Biol Ther. 2016;16(4):489-506. doi: 10.1517/14712598.2016.1131976. Epub 2016 Jan 28.
 Exosomes for repair, regeneration and rejuvenation  Joydeep Basu, John W Ludlow

지방세포의 혈관신생 촉진 촉진
마우스를 이용한 연구에서 지방줄기세포 엑소좀과 지방줄기세포(처리된 것)와 생리식염수에 지방세포(조직)를 이용하여 그 정착을 비교한 연구에서는 혈관의 신생과 정착 수준은 생리식염수뿐인 경우에 비해 지방줄기세포 엑소좀과 지방줄기세포(처리된 것)는 뚜렷한 차이가 있었습니다.

또한 엑소좀만의 경우와 지방세포를 비교했을 때 엑소좀은 지방세포를 이용했을 때와 동등한 정착이었습니다. 이는 엑소좀의 효과가 줄기세포 이식과 동등한 효과가 있다는 증거라고 할 수 있습니다.

 Plast Reconstr Surg. 2019 Nov;144(5):816e-827e. doi: 10.1097/PRS.0000000000006175.
 Exosomes Are Comparable to Source Adipose Stem Cells in Fat Graft Retention with Up-Regulating Early Inflammation and Angiogenesis Bin Chen, Junrong Cai, Yating Wei, Zhaohua Jiang, Haley E Desjardins, Alexandra E Adams, Shengli Li, Huang-Kai Kao, Lifei Guo

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중간엽 줄기세포 엑소좀에 의한 세포 및 조직의 수복, 재생, 노화 케어에 대해서

아래의 논문에 의해 중간엽 줄기세포 엑소좀에는 세포나 조직의 수복, 재생, 에이징 케어에 대해 다양하게 연구되고 있으며, 그 효과에 대해 많은 성과가 발표되고 있습니다.
Expert Opin Biol Ther. 2016;16(4):489-506. doi: 10.1517/14712598.2016.1131976. Epub 2016 Jan 28.
Exosomes for repair, regeneration and rejuvenation　Joydeep Basu, John W Ludlow

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줄기세포

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