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Contents

Abstracts 6

Introduction 7

Materials & Methods 10

Sample preparation 10

Stem cell culture and stock 10

Cell viability test 12

Materials 12

Neutral red assay 12

MTT assay 13

Evaluation of osteogenic effects on ADSC or MSC in vitro 13

The estimation of alkaline phosphatase activity using ALP assay 14

The estimation of calcium deposition using alizarin red S assay 14

Evaluation of osteogenic effects ex vivo animal model 15

Mouse calvarial organ culture ex vivo 15

Histological Staining 15

Statistical Analysis 16

Results 17

Cell viability of statins 17

Cell cytotoxicity dependent on the dose of each statin 17

Cell proliferation dependent on the doses of each statin 18

Cell death dependent on the doses of simvastatin 20

Osteogenic effect of simvastatin on C2C12 21

Confirmation of signaling pathway 21

Mouse calvaria organ culture 24

Discussion 26

References 30

초록 38

초록보기

스타틴은 HMG-CoA 환원 효소로서 혈중 콜레스테롤 수치를 낮추는 약물로 널리 사용되고 있다. 최근 들어 스타틴이 생체 외 환경에서 사람 간엽줄기세포에서의 골 형성을 촉진하며 쥐 실험모델에서도 골 형성과 골 량의 증가를 보이는 것으로 보고되고 있다. 이것은 스타틴이 골다공증 치료와 골결손을 동반하는 질병에 사용될 수 있는 새로운 치료 방법이 될 수도 있음을 시사하는 것이다. 이러한 결과들을 바탕으로 하여 심바스타틴이 사람의 골수유래간엽줄기 세포와 지방줄기 세포의 골형성 분화에 미치는 영향과 신호경로를 세포 생존능, 알칼리성 인산가수분해효소 (alkaline phosphatase, ALP) 활성과 미네랄 형성과정을 통해 조사하였다. 심바스타틴은 1 μM 이상에서 독성을 보여 괴사에 의한 세포 사멸을 보였으며 1 μM 이하에서는 높은 세포 생존능이 관찰되었다. 또한 심바스타틴은 C2C12, 골수유래간엽 줄기 세포와 인간지방줄기 세포에서 칼슘무기물 축적을 증가시켰다. 스타틴은 cAMP/P-CREB과 Wnt/beta-catenin을 통한 기전을 활성화시키는 것으로 보여 BMP-2의 기작과 유사하였다. 생체 밖 두개골 적출 배양 실험에서는 심바스타틴은 대조군에 비해 골형성을 잘 촉진시켰으며 적출된 두개골의 병리 소견에서도 골형성이 더 두껍게 진행되었다. 이러한 소견은 스타틴 계열의 약물들을 적정한 농도로 사용할 경우 BMP-2와 비슷한 기전을 통해 세포 독성 없이 골형성을 촉진할 수 있음을 시사하는 것이다.

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