A Study on Proliferation and Phenotypical Stability of Schwann Cell on Keratin/PLGA Film

케라틴이 첨가된 PLGA 필름에서 케라틴 함량별 SC세포의 증식 및 형태유지에 관한 연구

  • Oh, A-Young (Polymer Fusion Research Center, Chonbuk National University) ;
  • Kim, Soon-Hee (Polymer Fusion Research Center, Chonbuk National University) ;
  • Kim, Yun-Tae (Polymer Fusion Research Center, Chonbuk National University) ;
  • Jeon, Na-Ri (Polymer Fusion Research Center, Chonbuk National University) ;
  • Yang, Jae-Chan (Polymer Fusion Research Center, Chonbuk National University) ;
  • Lee, Sang-Jin (Wake Forest Institute for Regenerative Medicine, Wake Forest University School of Medicine, Medical Center Boulevard) ;
  • Yoo, James-J. (Wake Forest Institute for Regenerative Medicine, Wake Forest University School of Medicine, Medical Center Boulevard) ;
  • Van Dyke, Mark (Wake Forest Institute for Regenerative Medicine, Wake Forest University School of Medicine, Medical Center Boulevard) ;
  • Shin, Hyung-Sik (Division of Chemical Engineering, Chonbuk National University) ;
  • Rhee, John-M. (Polymer Fusion Research Center, Chonbuk National University) ;
  • Khang, Gil-Son (Polymer Fusion Research Center, Chonbuk National University)
  • 오아영 (전북대학교 고분자융합소재 연구센터) ;
  • 김순희 (전북대학교 고분자융합소재 연구센터) ;
  • 김윤태 (전북대학교 고분자융합소재 연구센터) ;
  • 전나리 (전북대학교 고분자융합소재 연구센터) ;
  • 양재찬 (전북대학교 고분자융합소재 연구센터) ;
  • ;
  • ;
  • ;
  • 신형식 (전북대학교 화학공학부) ;
  • 이종문 (전북대학교 고분자융합소재 연구센터) ;
  • 강길선 (전북대학교 고분자융합소재 연구센터)
  • Published : 2009.03.25

Abstract

Keratin contains regulatory molecules that can enhance neuronal cell activity. We fabricated keratin/ PLGA films using 0, 10, 20, and 50 wt% of keratin using solvent casting method. We measured the contact angle of each film and cell proliferation was assayed by counting the cells attached on the film. Adhered cell morphology was confirmed by scanning electron microscope. RT-PCR was conducted to evaluate the gene expression of NF, NSE, and S-100, the Schwann cell markers. The keratin content of 20 and 50 wt% provided higher wettability than PLGA. The 20 wt% keratin was better in cell adhesion and proliferation of SCs than other keratin/PLGA films. The phenotypic stability of SC was maintained with the keratin content of 10 and 20 wt%.

본 연구는 신경손상 모델에서 신경재생을 유도하는 슈반세포(SC)의 배양에 케라틴이 미치는 영향을 확인하기 위한 실험으로써, 친수성 아미노산으로 구성된 케라틴과 PLGA를 혼합하여 케라틴/PLGA 필름을 0, 10, 20, 그리고 50 wt%가 되도록 제조하여, 케라틴 안에 존재하는 다양한 단백질 및 신호전달물질이 슈반세포의 증식, 부착형태 그리고 표현형 유지에 미치는 영향을 확인하였다. 세포의 배양 방법은 손쉽고 순수한 세포 분리가 가능한 Morrissey의 방법을 이용하였고 필름의 젖음성 확인을 위하여 접촉각 측정을 실시하였으며, 정해진 시간에 세포를 계수하여 케라틴 함량에 따른 세포 성장차이를 비교하였다. 케라틴/PLGA 필름에서의 세포의 부착 거동 및 세포 형태를 SEM을 통하여 확인하였고 슈반세포의 표현형 유지를 확인하기 위해 RT-PCR을 수행하였다. 실험 결과, 다른 함유량과 비교 시 케라틴 10 또는 20 wt%가 함유된 케라틴/PLGA 필름이 SC 성장 및 표현형 유지에 긍정적인 영향을 미침을 확인하였다.

Keywords

References

  1. N. Zhang, H. Yan, and X. Wen, Brain Res. Rev., 49, 48 (2005) https://doi.org/10.1016/j.brainresrev.2004.11.002
  2. J. Palace, J. Neurol. Sci., 265, 21 (2008) https://doi.org/10.1016/j.jns.2007.08.039
  3. R. Jandial, I. Singec, V. J. Duenas, A. L. Ho, M. L. Levy, and E. Y. Snyder, Inter. Congress Series, 1302, 154 (2007) https://doi.org/10.1016/j.ics.2007.02.062
  4. C. D. Mills, A. J. Allchorne, and R. S. Griffin, Mol. Cell. Neurosci., 36, 185 (2007) https://doi.org/10.1016/j.mcn.2007.06.011
  5. M. Nissinen, H. Honkanen, O. Lahti, M. Kangas, J. Peltonen, and S. Peltonen, Mol. Cell. Neurosci., 37, 568 (2008) https://doi.org/10.1016/j.mcn.2007.12.005
  6. T. Imaizumi, K. L. Lankford, and J. D. Kocsis, Brain Research, 854, 70(2000) https://doi.org/10.1016/S0006-8993(99)02285-4
  7. B. Movaghara, T. Tiraihia, and S. A. Mesbah-Naminb, Cell Biology International, 30, 569 (2006) https://doi.org/10.1016/j.cellbi.2006.02.007
  8. P. J. Kingham, D. F. Kalbermatten, D. Mahay, S. J. Armstrong, M. Wiberg, and G. Terenghi, Experimental Neurology, 207, 267 (2007) https://doi.org/10.1016/j.expneurol.2007.06.029
  9. C. Salis, C. P. Setton, E. F. Soto, and J. M. Pasquini, Experimental Neurology, 207, 85 (2007) https://doi.org/10.1016/j.expneurol.2007.05.021
  10. C. Miller, H. Shanks, A. Witt, G. Rutkowski, and S. Mallapragada, Biomaterials, 22, 1263 (2001) https://doi.org/10.1016/S0142-9612(00)00278-7
  11. Y. H. An, H. Wan, and Z. S. Zhang, Biomed. Environ. Sci., 16, 90 (2003)
  12. M. C. Dodla and R. V. Bellamkonda, Biomaterials, 29, 33 (2008) https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2007.08.045
  13. D.M Gilbert, Med. Sci. Monit., 10, 99 (2004)
  14. M. Firouzi, P. Moshayedi, H. Saberi, H. Mobasheri, F. Abolhassani, I. Jahanzad, and M. Raza, Neuroscience Letters, 402, 66 (2006) https://doi.org/10.1016/j.neulet.2006.03.070
  15. P. Sierpinskia, J. Garrettb, J. Mab, P. Apel, D. Klorig, T. Smith, L. A. Koman, A. Atala, and M. v. Dyke, Biomaterials, 29, 118 (2008) https://doi.org/10.1016/j.biomaterials.2007.08.023
  16. K. S. Stenn, S. M. Prouty, and M. Seiberg, J. Dermatol. Sci., 7, 109 (1994) https://doi.org/10.1016/0923-1811(94)90042-6
  17. A. Tachibana, Y. Furuta, and H. Takeshima, Biotechnology, 93, 165 (2002) https://doi.org/10.1016/S0168-1656(01)00395-9
  18. E. J. Kim, J. H. Song, M. S. Kim, J. M. Rhee, C. H. Han, G. Khang, and H. B. Lee, Tissue Eng. Regen. Med., 1, 41 (2004)
  19. G. Khang, E. K. Jeon, and J. M. Rhee, Macromol. Res., 11, 334 (2003) https://doi.org/10.1007/BF03218373
  20. A. Y. Oh, S. H. Kim, M. S. Kim, S. J. Lee, J. J. Yoo, J. M. Rhee, and G. Khang, Polymer(Korea), 32, 403 (2008)
  21. W. Y. Jang, S. H. Kim, I. W. Lee, M. S. Kim, J. M. Rhee, G. Khang, and H. B. Lee, Tissue Eng. Regen. Med., 2, 100 (2005)
  22. Y. H. An, H. Wan, Z. S. Zhang, and L. H. ZHU, Biomed. Environ. Sci., 16, 90 (2003)
  23. M. E. Pannunzio, I. M. Jou, A. Long, T. C. Wind, G. Beck, and G. Balian, J. Neurosci. Methods, 149, 74 (2005) https://doi.org/10.1016/j.jneumeth.2005.05.004
  24. S. M. Kim, S. H. Kim, C. M. Kim, A. Y. Oh, M. S. Kim, G. Khang, J. M. Rhee, and H. B. Lee, Tissue Eng. Regen. Med., 4, 179 (2007)
  25. S. M. Kim, S. H. Kim, S. W. Park, A. Y. Oh, G. A. Kim, J. M. Rhee, and G. Khang, Tissue Eng. Regen. Med., 5, 117 (2008)