Megakaryocyte Colony Formation of Fetal Liver Cells

Purpose : This study was undertaken to obtain basic data about the megakaryocyte colony formation of fetal liver cells by using immunocytochemical staining and ex vivo culture with growth factors. Methods : The mononuclear cells were isolated from fetal liver and bone marrow with idiopathic thrombocytopenic purpura(ITP) and pancytopenia. These mononuclear cells were cultured in $MegaCult^{TM}-C$(Stem Cell Tech, Canada) media in the presence of growth factors and CFU-Megakaryocyte( CFU-Mk) colonies were counted on day 12. The expansion of CD34+ and CD41+ cell was analyzed by flow cytometry after 5 days incubation using flask culture. Results : The numbers of CFU-Mk colonies of mononuclear cells obtained from fetal liver in the 11th week gestational age were more than those in the 19th week specimens; growth factors could not enhance the colony expansion in all cases. Total numbers of CFU-Mk colony of fetal liver cells were higher than bone marrow from ITP or pancytopenia groups. The numbers of pure or large CFU-Mk colonies of fetal liver cells were also higher than bone marrow specimens. The rate of CD34+ cell expression of fetal liver was increased after flask culture and the enhancement effect of epression was seen only in cases which added thrombopoietin. The rate of CD41+ cell expression of fetal liver was increased after incubation, but the enhancement effect of growth factors was unclear. Conclusion : This study revealed good results about the megakaryocyte colony assay of fetal liver mononuclear cells using $MegaCult^{TM}-C$ media. This study suggests that the fetal liver could be a good source of megakaryocytic progenitor cells for clinical application in hematopoietic stem cell transplantation.

태아 간세포의 거핵구 집락형성

목 적 : 태아 간세포는 면역학적으로 미숙하여 이식에 따른 거부반응이 잘 일어나지 않으므로 조혈모세포 이식, 특히 자궁내 이식의 좋은 공여세포로 이용할 수 있으나 아직 국내에서는 이를 위한 기초연구가 미미한 실정이다. 연구자는 태아 간 단핵세포를 이용하여 면역조직학적 염색과 체외배양 결과를 분석하여 태아 간의 거핵구 집락형성과 관련된 기초자료를 마련하고자 이 연구를 시행하였다. 방 법: 임신중절시 수집한 태아 간조직과 특발성 혈소판 감소성 자반증 및 범혈구 감소증 환아의 골수에서 단핵세포를 분리한 후 $MegaCult^{TM}-C$ 배지에서 12일간 배양 후 성장인자 첨가에 따른 거핵구 집락형성을 관찰하였고, 5일간의 Flask 배양 후 유세포 분석기를 이용하여 CD34, CD41 양성세포를 측정하였으며, methylcellulose 배지를 이용하여 $37^{\circ}C$ 5% $CO_2$ 배양기에서 배양한 후 제 7일과 14일에 성장인자 첨가에 따른 CFU-GM 집락 수를 조사하였다. 결 과 : 태아 간의 단핵세포 수는 재태주령 11주에 비해서 19주에서 더 많았으며 세포생존율은 $91.2{\pm}3.4%$였다. $MegaCult^{TM}-C$ kit를 이용하여 12일간 배양시 재태주령 11주의 태아 간이 19주에 비해서 거핵구 집락 수가 많았고, 4례 모두 성장인자의 첨가에 따른 집락증폭의 상승효과는 없었으며 배양 후 형성된 거핵구 집락 수는 태아 간, 특발성 혈소판 감소성 자반증 환아의 골수, 범혈구 감소증 환아의 골수 순이었다. 거핵구 집락 중 순수집락 수는 태아 간이 특발성 혈소판 감소성 자반증 및 범혈구 감소증 환아의 골수에 비해서 유의하게 높았으며, 순수집락 중 large CFU-Mk의 비율은 태아 간이 특발성 혈소판 감소성 자반증 및 범혈구 감소증 환아의 골수에 비해서 높았으나 유의성은 보이지 않았다. 태아 간 단핵세포를 5일간 flask 배양한 후 CD34 양성세포의 발현율은 증가하였으나 성장인자의 첨가에 따른 집락증폭의 상승효과는 TPO 투여군에서만 있었고, CD41 양성세포의 발현율 역시 배양 후 증가하였으나 성장인자 첨가군에 비해서 대조군의 발현율이 너무 높은 결과를 보였다. Methylcellulose 배지를 이용한 단핵세포 배양에서 CFU-GM 집락 수는 태아 간의 경우 배양 7일에 비하여 14일에 감소하였고, 성장인자의 첨가에 따른 집락증폭의 상승효과는 태아 간에서는 모든 군에서 보였으나 특발성 혈소판 감소성 자반증에서는 GM-CSF 투여군에서만 있었으며 범혈구 감소증 환아의 골수에서는 없었다. 결 론: $MegaCult^{TM}-C$ 배지를 이용하여 태아 간세포를 배양하고 면역조직학적 염색으로 거핵구 집락형성을 성공적으로 관찰하였으며, 태아 간에서 얻은 거핵구 집락이 특발성 혈소판 감소성 자반증 및 범혈구 감소증 환아의 골수에서 얻은 집락에 비하여 집락수나 순수집락의 분포, 집락의 크기 등에서 우수한 것으로 나타났으나 태아 간 조혈모세포 이식의 실제적인 임상적용을 위해서는 체계적인 더 많은 연구가 필요할 것으로 생각된다.