자가 중간엽줄기세포(MSC), 배양 과정에 따른 면역반응 및 세포 생존 연구
2026-08-12
중간엽줄기세포(MSC)는 손상된 조직의 회복을 돕는 세포로 알려져 있으며, 다양한 재생의학 분야에서 연구되고 있습니다. 특히 자신의 조직에서 얻은 자가 줄기세포는 다른 사람의 세포를 사용하는 것보다 면역 거부반응 가능성이 낮다는 점에서 주목받고 있습니다.
하지만 자신의 세포라고 하더라도 세포를 채취한 뒤 어떻게 준비하고 배양했는지에 따라 투여 후 반응이 달라질 수 있다는 연구 결과가 발표됐습니다.
이번 연구에서는 말의 골수에서 자신의 줄기세포를 채취한 뒤, 서로 다른 방법으로 배양해 투여했을 때 나타나는 차이를 비교했습니다. 한 그룹은 줄기세포를 증식시키는 과정에서 우태아혈청(FBS)이라는 소 유래 성분이 포함된 배양액을 사용했고, 다른 그룹은 자신의 골수에서 얻은 성분을 이용해 배양했습니다.
연구진은 배양한 자가 줄기세포를 관절에 주입한 뒤 관절의 부종과 염증, 통증, 그리고 투여된 세포가 얼마나 오래 살아남는지를 비교했습니다.
[사진] 배양 방법에 따른 자가 줄기세포의 세포 생존 차이를 보여주는 연구 결과
해당 그림은 서로 다른 방법으로 배양한 자가 줄기세포가 혈청과 관절액에 노출됐을 때 얼마나 살아남는지를 비교한 결과입니다. 그래프에서 소 유래 성분이 포함된 배양액(FBS)을 사용해 배양한 줄기세포는 상대적으로 세포 생존율이 낮고 세포가 손상되는 현상이 뚜렷하게 나타났습니다. 또한 염증과 통증이 더 크게 나타났으며, 세포가 손상되는 현상도 확인됐습니다.
연구진은 이를 근거로, 배양 과정에서 줄기세포가 소 유래 단백질에 노출되면서 만들어진 항체가 투여 후 줄기세포를 공격했을 가능성을 제시했습니다. 즉, 이 그림은 자가 줄기세포 배양 과정에서 어떤 물질에 노출됐는지가 투여 후 세포 생존과 면역반응에 영향을 줄 수 있음을 보여주는 결과입니다.
[사진] 배양 방법에 따라 투여 된 생존한 줄기세포의 차이를 보여주는 그래프
해당 그림은 서로 다른 방법으로 준비한 자가 줄기세포를 관절에 투여한 뒤, 관절에서 실제로 줄기세포가 얼마나 확인되는지를 비교한 결과입니다. 소 유래 성분이 포함된 배양액(FBS)을 사용해 배양한 줄기세포 그룹에서는 관절 내에서 확인되는 줄기세포의 양이 상대적으로 적었으며, 연구진은 이러한 차이가 배양 과정에서 형성된 면역반응으로 인해 투여된 줄기세포가 손상되거나 제거됐을 가능성과 관련이 있다고 해석했습니다.
이번 연구에서 주목할 점은 자신의 몸에서 얻은 줄기세포라도 배양 과정에서 외부 성분에 노출될 경우, 투여 후 면역반응이나 세포 생존에 영향을 받을 가능성이 확인됐다는 것입니다. 이번 연구는 줄기세포 치료를 평가할 때 단순히 ‘자가 세포인지’를 확인하는 것을 넘어, 세포가 환자에게 투여되기까지 어떤 과정을 거쳤는지 살펴보는 것도 중요하다는 점을 보여줬다는 데 의미가 있습니다.
365mc 지방줄기세포센터는 앞으로도 국내외 연구 결과를 바탕으로 지방 유래 줄기세포와 재생의학 분야의 최신 연구 동향 및 의미 있는 학술 정보를 지속적으로 공유해드릴 예정입니다.
*논문 제목: Preparation Technique Affects Recipient Immune Targeting of Autologous Mesenchymal Stem Cells
*저자 및 출처: Aileen L. Rowland, Madison E. Burns, Gwendolyn J. Levine, Ashlee E. Watts, Frontiers in Veterinary Science, Volume 8, Article 724041 (2021)
[Abstract]
Fetal bovine serum (FBS) is used for MSC preparation in pre-clinical animal models and veterinary applications, recently in US clinical trials, and for MSC products with current foreign market authorizations. The effect of anti-bovine titers, which are common in animals and humans, has not been investigated. In the equine model, where anti-bovine titers are universally high due to routine vaccination, we evaluated the recipient immune response to autologous MSCs prepared with and without FBS. Preparation of MSCs with FBS resulted in post injection inflammation and antibody mediated cytotoxicity of MSCs when compared to MSCs prepared without FBS. Importantly, synovial MSC concentrations were reduced and LPS induced pain was higher, when FBS was used to prepare MSCs, demonstrating reduced efficacy of FBS prepared MSCs. Fetal bovine serum should no longer be utilized for MSC preparation in pre-clinical study, clinical study, or veterinary applications. The use of FBS in previously reported studies, and in MSC therapeutics with current foreign market authorization, should be considered when interpreting results.
