Efficacy Study of Osteradionecrosis Using Fibrin and SDF-1

Radiation therapy of human tissues, including bone tissue, is accompanied by side effects on normal tissues. It has a more lethal effect on stem cells, which play an essential role in tissue regeneration, including the basal cells constituting the tissue. In this study, the mouse parietal model, which implemented an artificial osteoradionecrosis model on the parietal region of the mouse, was artificially defected and then the bone regeneration was tested. In order to overcome the implemented osteoradionecrosis, a fibrin scaffold, widely used as a biomaterial, and stromal cell-derived factor-1 (SDF-1), which is used as a long-term treatment for damaged, were mixed to verify the osteoradionecrosis regeneration effect on the parietal of mouse. In order to expect a synergistic effect in the fibrin scaffolds, a fibrin scaffolds was prepared after maintaining the concentration of SDF-1 (1 ㎍/ml) in the fibrinogen solution. In this study, after artificially creating a osteoradionecrosis model in the parietal region of mouse, fibrin scaffolds were incorporated to analyze the effect of bone regeneration within 4 weeks, the initial stage of bone regeneration. In conclusion, the combined use of these two substances did not show a dramatic regenerative effect in inducing the regeneration of osteoradionecrosis in the parietal region of mouse. However, positive results were obtained that can be maintain the bone regeneration effect environment at the initial stage. Therefore, the combined use of the fibrin scaffold and SDF-1 is considered to be a suitable candidate for the effect of overcoming osteoradionecrosis.

피브린과 SDF-1을 사용한 방사성뼈괴사의 효용성연구

뼈 조직을 포함한 인체조직의 방사선 치료는 정상적인 조직 재생에 부작용을 수반한다. 왜냐하면, 방사선 조사는 조직을 구성하는 기저세포를 포함한 재생에 필수역할을 하는 줄기세포에 치명적인 파괴 작용을 수반하기 때문이다. 이번 연구는 마우스의 두정부상에 인위적인 방사성뼈괴사 모델을 구현한 후 뼈 재생에 관하여 실험하였다. 뼈 재생 실험 재료는 마우스 두정부위 방사선 뼈 괴사를 극복하기 위해 생체재료로 널리 사용 중인 피브린 지지체 그리고 손상된 장기치료제로 사용 중인 SDF-1(Stromal cell-Derived Factor-1)을 혼합하여 마우스 두정 부위의 방사선 뼈 괴사 부위의 뼈 재생 효과를 검증하고자 하였다. 피브린 지지체를 SDF-1(1 ㎍/ml)의 농도는 뼈 조직의 상승효과를 기대하기 위해 제작하였다. 실험은 마우스 두정 부위에 방사선 뼈 괴사 모델을 만든 후 피브린지지체와 혼합된 SDF-1을 편입하여 뼈 재생 초기 단계인 4주내의 재생효과를 분석하였다. 결론적으로 피브린지지체와 SDF-1의 혼합사용은 방사성 뼈 괴사한 부위의 뼈 재생 효과 가능성이 있는 후보물질이라 사료된다.