냉동 골수 이식을 사용한 면역저하 마우스의 패혈증 예방

Prevention of Sepsis Using Cryopreserved Bone Marrow in Immunosuppressed Mouse

패혈증이란 미생물에 감염되어 전신에 심각한 염증 반응이 나타나는 상태를 말한다. 특히 신생아나 장기입원 환자 등 면역이 저하된 상태에서는 발병률과 사망률이 급격히 증가하므로 패혈증의 예방이 더욱 중요하다. 본연구에서는 골수줄기세포를 면역이 저하된 마우스에게 투여하여 면역을 회복시킨 후에 패혈증을 유도하여 회복의 정도를 살펴보았다. 또한 골수를 보관하기 위한 냉동보존제로 Dimethylsulfoxide (DMSO)와 트레할로스 (trehalose)를 사용하여 약 50일간 저장한 후의 골수를 사용하여 효과를 비교하였다. 골수줄기세포 투여 1일, 4일 전 항암제인 싸이클로포스파마이드(Cyclophosphamide, CPM)를 투여하여 면역 저하를 유도하고, Cecum Ligation and Puncture (CLP)를 사용하여 전신감염에 의한 패혈증을 유발시켰다. 회복 정도의 척도로서는 Open Field Test (OFT)를 통하여 쥐의 활성도를 측정하였으며 혈액 조성의 변화로 면역력의 감소를 살펴보았다. 먼저 마우스에게 CLP를 시행한 경우 백혈구의 양이 40% 이상 감소하여 면역 기능의 저하를 확인할 수 있었다. 냉동저장하지 않은 골수에 의해 생존율의 증가가 가장 높게 나타났고, 냉동저장 골수의 경우 DMSO를 사용한 군에서는 낮은 생존율을 보였지만, 트레할로스를 사용한 군에서는 상대적으로 높은 생존율을 보여 골수의 냉동보존제로서의 가능성을 확인할 수 있었다. 이상으로 본 연구는 골수줄기세포가 패혈증의 예방 방법으로서 사용될 수 있다는 가능성을 보여주었으며 골수의 저장방법 또한 제시하여 치료방법의 현실화를 도모하였다.

Sepsis is the disease with severe inflammatory response in the body which is inducted by microorganisms. The prevention of sepsis is very important because incidence and mortality increases rapidly in few hours when the disease is not cured. In this study, we used CLP to bone marrow abministrated immunocompromised mouse to check the recovery rate. We also used bone marrow cryopreserved with trehalose and DMSO to check the effect of storage methods. CPM (Cyclophosphamide) was administered 1 and 4 days before experiment for immunocompromised model, and CLP (Cecum Ligation and Puncture) was used for inducing CLP. We used Open Field Test to measure the activity of mouse and used leukocyte volume to judge immunoactivity. First, We could find the loss of immune system because the leukocytes have decreased over 40%. The groups that used DMSO showed low survival rate, but the group with trehalose showed high survival rate. So, we could find the possibility of bone marrow stem cell for cure of sepsis. In conclusion, this research showed the possibility that stem cell can be used for prevention of sepsis, and also suggested the cryopreserving method for actualization of research.