한빛사논문
단국대학교 조직재생공학연구원/치과대학
Abstract
논문소개전체 설명
말초신경 손상은 외상이나 수술 후 흔히 발생하지만, 단순히 끊어진 신경을 이어주는 것만으로는 충분한 기능 회복을 기대하기 어렵습니다. 실제 재생 과정에서는 슈반세포(Schwann cell)와 대식세포(macrophage)가 서로 긴밀하게 상호작용하며, 염증을 적절히 조절하고 축삭 재생을 유도하는 미세환경을 형성하는 것이 매우 중요합니다. 그러나 기존 치료 전략은 해부학적 연결 복원에는 초점을 맞추는 반면, 이러한 면역·재생 미세환경의 정밀한 조절에는 한계가 있었습니다. 본 연구에서는 이러한 한계를 극복하고자, 초소형 구리 나노자임(USCu)을 GelMA 하이드로겔에 탑재한 nanozyme-integrated hydrogel (USCu@GelMA) 플랫폼을 개발하였습니다. 이 시스템은 손상 부위에서 산화 스트레스를 완화하는 동시에, 슈반세포의 기능을 재프로그래밍하여 보다 재생 친화적인 환경을 유도하도록 설계되었습니다. 특히 USCu@GelMA는 슈반세포의 이동성과 산화 스트레스 하 생존능을 향상시키고, TGF-β1 및 BDNF 분비를 증가시켰습니다. 또한 FAK–ROCK–YAP 연관 mechanotransduction을 통해 슈반세포 secretome을 변화시켜, 대식세포가 단순 염증성 상태에 머무르지 않고 M2 우세의 항염증·재생형 표현형으로 전환되도록 유도하였습니다. 이러한 세포 수준의 변화는 동물실험에서도 의미 있게 이어졌습니다. 쥐 안면신경 절단 모델에서 USCu@GelMA를 국소 적용한 결과, 손상 부위에서 M2 대식세포 축적이 증가하고 산화적 DNA 손상이 감소했으며, 근위부와 원위부 모두에서 축삭 재생이 촉진되었습니다. 그 결과 복합근활동전위(CMAP)와 안면마비 기능 점수가 향상되었고, 주요 장기에서 뚜렷한 전신 독성은 관찰되지 않았습니다. 본 연구의 의의는 말초신경 재생을 단순한 구조 복원이 아닌, 산화환원 조절–기계적 미세환경–면역조절이 통합된 과정으로 접근했다는 점에 있습니다. 특히 슈반세포와 대식세포의 crosstalk를 정밀하게 조절하는 하이드로겔 플랫폼을 제시함으로써, 향후 안면신경 손상과 다양한 말초신경 손상 치료에 임상적으로 적용 가능성을 엿볼 수 있었습니다.
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