신경조직공학

Neural tissue engineering

신경 조직 공학은 조직 공학의 특정 하위 분야입니다. 신경 조직 공학은 주로 이물질을 이식할 때 염증과 섬유화를 제거하는 전략을 찾는 것입니다. 종종 이식편과 비계 형태의 이물질을 이식하여 신경 재생을 촉진하고 부상으로 인한 중추신경계(CNS)와 말초신경계(PNS) 모두의 신경 손상을 복구합니다.

서론

신경계에는 중추신경계(CNS)와 말초신경계(PNS)의 두 부분이 있습니다. 일반적인 신체 기능은 뇌와 척수를 포함하는 중추신경계(CNS)에 의해 감독됩니다. PNS는 신체 활동을 제어하기 위해 모터 신호를 전달하고 중추신경계로부터 감각 데이터를 수신합니다. 신경섬유(PNS)는 신경으로 배열된 신경섬유로 이루어져 있습니다. 교감 및 부교감 가지가 항상성을 유지하는 PNS의 자율신경계(ANS)는 비자발적인 생리적[1] 기능을 조절합니다.

'투쟁 혹은 도피' 반응은 흉추와 상부 요추 척수에서 유래한 교감신경계(SNS)가 촉발합니다. 압력을 받는 상태에서 신체가 빠르게 반응할 수 있도록 준비합니다. 그러나 부교감신경계(PSNS)는 뇌간과 천골척수에서 유래하며, 휴식과 에너지 절약을 촉진하여 정상적인 생리 작용을 촉진합니다. PSNS의 주요 신경 중 하나인 미주신경은 뇌간에서 시작되어 몸 전체를 돌아다니며 여러 장기에 영향을 미칩니다. 감각 섬유와 운동 섬유가 있습니다. 감각적인 메시지는 뇌에 몸이 무엇을 하고 있는지를 알려주어 항상성을 유지하고 활동을 조절할 수 있게 해줍니다. 또한 미주신경은 여러 뇌 부위와의 연결을 통해 감정과 기억에 영향을 미칩니다.

신경면역 상호작용 면역체계의 역할은 외부의 화학물질과 감염으로부터 신체를 확인하고 보호하는 것입니다. 선천성 면역과 적응성 면역으로 분리되어 면역기관, 세포, 유효성분으로 구성되어 있습니다. 놀랍게도 특정 상황에서 다양한 비면역 세포가 면역학적 특성을 나타낼 수 있습니다. 신체의 과정을 조절하는 면역계와 신경계는 상호[2] 의존적입니다. 체액성 화학물질을 전신 수준으로 조절함으로써 중추신경계 중추신경계가 면역계에 영향을 미칩니다. 수면 및 기타 심리 사회적 변수는 면역 반응에[3] 영향을 미칠 수 있습니다. 예를 들어, 비만과 수면 부족은 면역력을 손상시킬 수 있고, 장기간의 스트레스는 면역 반응을 약화시켜 사람들을[4] 코로나19와 같은 감염에 더 취약하게 만듭니다. 심리적 스트레스나 우울증으로 악화되는 천식과 같은 질병에서는 신경면역 상호작용이 뚜렷하게 나타납니다. 면역 반응은 뇌 활동에 영향을 미칠 수 있고, 신경내분비 호르몬은 사이토카인[5] 방출을 조절합니다. 졸음, 식욕 감소 등의 발열 증상은 전염증 매개체에 의해 발생합니다. 면역계 기관은 말초신경계(PNS)로부터 자율신경계를 얻어 두 시스템 사이의 특수한 의사소통을 촉진합니다. 신경계와 면역계 사이의[1] 기능적 연관성에 대한 증거에도 불구하고 양방향 크로스토크 경로에 대한 포괄적인 정보가 부족한 경우가 많습니다. 림프절은 다양한 면역세포의 집합소이자 위험한 화학물질의 필터 역할을 하기 때문에 면역계의 필수 요소입니다. 그들의 잘 구성된 구성은 효율적인 면역 반응을 촉진하여 외부 화학 물질, 감염 및 악성[6] 종양으로부터 신체를 보호합니다. 림프절의 국소적 신경 분포는 자율신경계(ANS)의 교감 및 부교감 가지의 복합적인 참여를 포함합니다.[7] 또한 특정 부위의 면역반응을 담당하는 신경분만도 있습니다. 신경펩타이드를 사용하여 통증을 느끼는 특화된 신경 말단인 노시셉터가 면역체계를 조절합니다. TH, anti-β2-AR, ChAT, VAChT와 같은 여러 지표는 림프절 내부의 독특한 신경 섬유를 식별합니다. 연구 결과에 따르면 신경 섬유는 힐룸에서 유래하며 혈관을 따라 이동하고 수질 부위를 가로질러 경막하총을[7] 형성합니다. 그러나 몇 가지 제한 사항이 남아 있습니다. 뉴런과 신경섬유의 희박한 식별, 미세한 신경섬유에 대한 철저한 검사의 부족, 특정 부위의 신경 분포에 대한 불완전한 지식, 면역세포와 비면역세포와 신경섬유[8] 사이의 밀접한 상호 작용에 대한 특정 연구에서의 부적절한 문서 등이 여기에 해당합니다.


신경면역 인터플레이는 가능한 치료적 접근[9] 가능 신경면역 상호작용에 초점을 맞춘 새로운 접근법은 질병의 경과를 변경하거나 증상을 감소시킬 수 있습니다. 신경 면역 경로를 목표로 하는 것은 면역 반응과 뇌 기능 모두에 영향을 미치려는 전체적인 접근 방식입니다. 침술은 통증과 염증을[10] 비롯한 각종 질환을 치료하기 위해 특정 신체 부위에 작은 바늘을 꽂은 상태에서 통각과 수용체를 부드럽게 자극하는 고대 중국의 의료기술을 말합니다. FDA 승인을 받은 우울증 및 뇌전증 치료제인 미주신경자극(VNS)은 류마티스 관절염 및 염증성 장질환과 같은 비 neurolog 질환에도 도움이 될 수 있습니다. 류마티스[11] 관절염 및 당뇨병과 관련된 문제와 같은 감염성 및 염증성 질환의 치료를 위해 말초 신경계(PNS) 조절과 같은 화학 요법이 연구되고 있습니다. 종양 신경안정을 목표로 하는 것은 잠재적인 새로운 치료 방법으로 연구되고 있습니다. 종양 내부 또는 주변의 신경을 포함하는 종양 내 신경 신경 지배는 암의[12] 생물학에 영향을 미칩니다. 말초신경병증은 면역요법 조작으로[13] 치료할 수 있는 PNS 관련 질환 중 하나입니다. 많은 실험 연구자들은 확립된 치료법으로[14][11] 확립되기 전에 이러한 실험 기법의 안전성, 효과 및 규제 승인을 확인하기 위해 광범위한 임상 연구가 필요하다고 말합니다.

조직 공학 신경 손상이 발생한 후 신경 세포와 신경 조직이 스스로 재생하기 어렵기 때문에 신경 조직 공학의 필요성이 대두됩니다. PNS는 신경 세포의 일부만 제한적으로 재생됩니다. 중추신경계의 성체줄기세포 신경생성은 해마, 심실하부(SVZ), 척수에서 발생하는 것으로 밝혀졌습니다.[15] 중추신경계 부상은 뇌졸중, 신경퇴행성 장애, 외상 또는 뇌병증에 의해 발생할 수 있습니다. 현재 CNS 손상을 치료하기 위해 연구되고 있는 몇 가지 방법은 손상 부위에 직접 줄기세포를 이식하거나, 손상 부위에 형태소를 전달하거나, 3D 스캐폴드에 신경줄기세포나 전구세포를 넣어 시험관 내에서 신경조직을 성장시키는 것입니다.[16] 신경 복구 기질을 위한 전기 방사 고분자 섬유 스캐폴드의 제안된 사용은 사이먼의 NIHS SBIR 응용 프로그램에서 적어도 1986년으로 거슬러 올라갑니다.[17] PNS의 경우 절단된 신경을 다시 연결하고 통로를 통해 기존 신경의 이식이나 유도를 이용하여 재신경화할 수 있습니다.[18]

최근 신경조직 재생 분야를 발전시킬 수 있는 방법으로는 피질형성(corticopoiesis)으로 알려진 미니어처 피질을 만드는 연구와 뇌 오가노이드(brain model)로 알려진 뇌 모델이 있습니다. 피질 생성에서 고유한 피질 전구는 뇌에 효과적으로 내장될 수 있는 신경 조직입니다.[19] 뇌 오가노이드는 뇌피질의 일부로 발달한 3D 인간 만능 줄기세포로, 신경 전구물질을 이용해 특정 신경조직을 분리, 발달시킬 가능성이 있음을 보여줍니다.[20]

이물질 조직 이식을 요구하는 또 다른 상황은 기록 전극의 사용입니다. 만성 전극 임플란트는 대뇌 피질의 영역에서 신호를 기록하기 위해 연구 응용 분야에서 사용되는 도구입니다. 마비 및 보철 환자의 PNS 뉴런 자극에 대한 연구는 PNS와 중추신경계 모두에서 신경 조직의 재신경에 대한 지식을 더 높일 수 있습니다.[21] 이 연구는 신경 조직 공학의 한 가지 어려운 측면인 신경 조직의 기능적 신경화를 더 관리하기 쉽게 만들 수 있습니다.[21]

중추신경계

중추신경계 손상의 원인

중추신경계 손상의 주요 원인은 뇌졸중, 외상성 뇌 손상(TBI) 또는 발달 합병증의 세 가지입니다. 뇌졸중은 출혈성(뇌에 출혈이 일어날 정도로 혈관이 손상된 경우) 또는 허혈성(뇌에 있는 혈관을 통한 혈액의 흐름을 혈전이 막는 경우)으로 분류됩니다. 출혈이 발생하면 주변 조직으로 혈액이 스며들어 조직이 사망하고, 허혈성 출혈은 특정 조직으로 가는 혈류가 부족하게 됩니다. 외상성 뇌 손상은 두개골이나 척수에 가해지는 외부 힘에 의해 발생합니다. 중추신경계 발달에 문제가 생기면 발달 중 조직의 비정상적인 성장이 일어나 중추신경계의 기능이 저하됩니다.[16]

정상 뇌 발달(왼쪽), 뇌병증의 일종인 소두증(오른쪽)

중추신경계 치료 및 연구

손상 부위에 줄기세포 이식

중추신경계 손상을 치료하는 한 가지 방법은 시험관 내에서 줄기세포를 배양하고 비방향성 줄기세포를 뇌 손상 부위에 이식하는 것입니다. 손상 부위에 직접 줄기세포를 이식하면 신경교반 흉터 형성을 막고 환자에게서 유래한 신경생성을 촉진할 뿐만 아니라 종양 발생, 염증, 줄기세포가 손상 부위 밖으로 이동할 위험도 있습니다. 종양 발생은 줄기세포 분화의 조절되지 않는 특성으로 인해 발생할 수 있고, 이식된 세포가 숙주세포에 의해 거부되어 염증이 발생할 수 있으며, 줄기세포의 이동성이 높아 세포가 손상 부위에서 멀어지게 되어 손상 부위에 원하는 효과를 발휘하지 못합니다. 신경 조직 공학의 다른 관심사는 안전한 줄기 세포 공급원을 확립하고 치료에서 치료까지 재현 가능한 결과를 얻는 것을 포함합니다.[16]

또는 줄기세포를 전달 메커니즘으로 사용했을 때의 긍정적인 효과는 확인되지 않았지만, 이러한 줄기세포는 다른 치료법의 운반체 역할을 할 수 있습니다. 직접 줄기세포 전달은 시험관 내에서 신경세포로 유도될 경우 유익한 효과가 증가합니다. 이렇게 하면 무방향 줄기세포와 관련된 위험이 감소하고, 특정 경계가 없는 손상도 효율적으로 치료할 수 있습니다.[16]

인간 배아 줄기 집락 (A), 축삭 성장 (B)

손상 부위에 분자 전달

또한 손상된 중추신경계 조직의 손상 부위에 약물, 모포겐으로 알려진 성장인자, miRNA 등 신경조직의 재생을 촉진하는 분자를 직접 도입할 수도 있습니다. 신경생성은 뇌에서 세로토닌 재흡수 억제와 신경생성 유도를 통해 향정신성 약물로 치료하는 동물에서 나타났습니다. 줄기세포가 분화할 때 세포는 성장인자와 같은 형태소를 분비하여 건강한 발달을 촉진합니다. 이러한 모포겐은 항상성 및 신경 신호 전달 경로를 유지하는 데 도움이 되며, 손상 부위로 전달되어 손상된 조직의 성장을 촉진할 수 있습니다. 현재, 모르포겐 전달은 모르포겐이 손상된 조직과 상호작용하기 때문에 최소한의 이점을 가지고 있습니다. 체내에 선천적이지 않은 형태소체는 신체적 크기와 중추신경계 조직 내에서의 제한된 이동성으로 인해 손상된 조직에 제한적인 영향을 미칩니다. 효과적인 치료법이 되려면 손상 부위에 모포겐이 특이적이고 일정한 농도로 존재해야 합니다. miRNA는 미분화 신경세포의 분화를 유도하여 신경생성에도 영향을 미치는 것으로 나타났습니다.[16]

체외에서 개발된 신경조직 이식술

중추신경계 손상을 치료하기 위한 세 번째 방법은 신체 외부에 인공적으로 조직을 만들어 손상 부위에 이식하는 것입니다. 이 방법은 더 많은 양의 신경 조직을 교체하고 재생해야 하는 큰 충치로 구성된 부상을 치료할 수 있습니다. 신경 조직은 3D 스캐폴드에서 신경 줄기 또는 전구 세포와 함께 시험관 내에서 성장하여 배아체(Ebryoid Body, EB)를 형성합니다. 이 EB들은 줄기세포의 구체로 이루어져 있는데, 여기서 내부 세포는 미분화 신경세포이고, 주변 세포들은 점점 더 분화되고 있습니다. 3D 스캐폴드는 손상 부위에 조직을 이식하고 인공 조직과 뇌 조직 사이의 적절한 인터페이스를 만드는 데 사용됩니다. 스캐폴드는 생체 적합성, 생분해성, 핏 손상 부위, 탄력성 및 강성이 기존 조직과 유사하고 성장하는 세포 및 조직을 지지해야 합니다. 신경세포와 조직을 지지하기 위해 유도 줄기세포와 스캐폴드를 사용하면 손상 부위에서 줄기세포의 생존율이 높아져 치료 효과가 높아집니다.[16]

마우스 배아줄기세포(mESC) 배아체(EB)

이 방법을 사용하여 신경 조직 손상을 치료하기 위해 6가지 유형의 스캐폴드가 연구되고 있습니다.

  • 액체 하이드로겔은 가교된 소수성 고분자 사슬이고, 신경줄기세포는 고분자 사슬의 가교 동안 겔의 표면에서 성장하거나 겔에 통합됩니다. 액체 하이드로겔의 가장 큰 단점은 이식되는 세포의 보호가 제한적이라는 것입니다.
  • 지지 스캐폴드는 단단한 구슬 모양 또는 미세다공성 구조로 만들어지며, 이식된 세포나 줄기세포가 분화할 때 분비하는 성장 인자의 운반체 역할을 할 수 있습니다. 세포는 매트릭스 표면에 2D 레이어로 부착됩니다. 지지체 크기 때문에 쉽게 뇌손상 부위에 지지체를 이식할 수 있습니다. 그들은 세포 부착과 응집을 촉진하는 기질을 제공하여 건강한 세포 배양을 증가시킵니다.
  • 스캐폴드 정렬은 실크 기반, 다당류 기반 또는 콜라겐이 풍부한 하이드로겔과 같은 다른 물질을 기반으로 할 수 있습니다. 이 젤은 이제 신경 성장 촉진을 위해 표면에 미세 패턴으로 강화되었습니다. 이 스캐폴드는 척수 손상과 같이 특정 방향으로 발생해야 하는 재생에 주로 사용됩니다.
  • 통합 스캐폴드는 주로 이식된 세포를 손상 부위에 이식하는 과정에서 노출되는 기계적 힘으로부터 보호하기 위해 사용됩니다. 이 스캐폴드는 또한 손상 부위에 위치한 염증 세포가 줄기 세포와 함께 스캐폴드로 이동할 가능성을 낮춥니다. 혈관이 비계를 통해 성장하는 것이 관찰되어 비계와 세포는 숙주 조직으로 통합되고 있습니다.
  • 조작된 스캐폴드의 조합은 세포 부착에 필요한 패턴과 부상 부위의 끊임없이 변화하는 환경에 적응할 수 있는 유연성을 모두 가질 수 있는 3D 스캐폴드에 대한 옵션을 제시합니다. 탈세포화된 ECM 스캐폴드는 원래 조직을 더 밀접하게 모방하기 때문에 스캐폴드에 대한 옵션이지만, 이러한 스캐폴드는 현재 절단 및 사체로부터만 수확할 수 있습니다.[16]

이러한 3D 스캐폴드는 미립자 침출법, 가스 발포법, 섬유 접합법, 용매 주조법 또는 전기방사법을 이용하여 제작할 수 있으며, 각각의 기술은 다른 기술과 다른 특성을 갖는 스캐폴드를 제작합니다.[22]

3D 스캐폴드를 중추신경계에 통합하는 성공은 세포가 분화된 단계에 따라 달라지는 것으로 나타났습니다. 후기 단계는 더 효율적인 이식을 제공하는 반면, 초기 단계의 세포는 세포가 분화하도록 강요하는 요인에 노출되어야 하며 따라서 세포가 중추신경계 손상 부위에서 받을 신호에 적절하게 반응해야 합니다.[23] 뇌 유래 신경영양인자는 중추신경계 손상 부위에서 ES세포 유래 신경세포의 기능적 활성화를 촉진하는 잠재적인 보조인자입니다.[24]

PNS

PNS 손상의 원인

PNS에 대한 외상은 신경의 분리만큼 심각한 손상을 유발하여 신경을 근위부와 원위부로 분할할 수 있습니다. 원위부 신경은 시간이 지남에 따라 비활성으로 인해 퇴화되고, 근위부 말단은 시간이 지남에 따라 부풀어 오릅니다. 말단부가 바로 퇴화되지 않고, 근위부 말단이 부풀어 오른다고 해서 기능하지 않게 되는 것은 아니기 때문에, 신경의 양 말단 사이의 연결을 재정립하는 방법이 연구되고 있습니다.[18]

PNS 치료 및 연구

외과적 재접속

PNS 손상을 치료하는 한 가지 방법은 절단된 신경을 수술적으로 다시 연결하여 신경의 양 끝을 함께 봉합하는 것입니다. 신경을 봉합하면 신경의 근막이 각각 다시 연결되어 신경을 다시 연결합니다. 이 방법은 근위 신경 말단과 원위 신경 말단 사이에 작은 간격을 만드는 단절에 효과가 있지만, 이 방법은 신경 말단에 가해지는 긴장 때문에 더 먼 거리의 간격에서는 효과가 없습니다. 이러한 긴장은 신경 퇴화를 초래하고, 따라서 신경이 재생되지 못하고 기능적인 신경 연결을 형성합니다.[18]

조직 이식편

조직 이식은 절단된 신경의 양 끝을 연결하기 위해 신경이나 다른 물질을 사용합니다. 조직 이식에는 자가 조직 이식, 비자가 조직 이식, 무세포 이식의 세 가지 범주가 있습니다.

자가 조직 이식술은 환자 신체의 다른 부분에서 신경을 이식하여 손상된 신경의 양쪽 끝 사이의 간격을 채웁니다. 이 신경들은 일반적으로 피부 신경이지만, 다른 신경들도 고무적인 결과와 함께 연구되었습니다. 이러한 자가 신경 이식편은 자가 신경 이식편의 생체 적합성이 높기 때문에 현재 PNS 신경 이식편의 금본위제이지만, 환자 자신으로부터 신경을 채취할 수 있고 향후 사용을 위해 대량의 자가 신경 이식편을 저장할 수 있는 문제가 있습니다.

비자가 및 무세포 이식편(ECM 기반 물질 포함)은 환자가 아닌 사체(allogenic tissue) 또는 동물(exogenic tissue)에서 채취할 수 있는 조직입니다. 이러한 조직은 환자로부터 조직을 채취할 필요가 없기 때문에 자가 조직 이식에 비해 장점이 있지만, 질병 전파 가능성과 이에 따른 면역원성 문제로 어려움이 발생합니다. 면역원성 세포를 제거하여 조직의 ECM-성분만을 남겨두는 방법은 현재 비자가 조직 이식의 효능을 높이기 위해 연구되고 있습니다.[18]

지침.

제브라피쉬 주변 축삭의 가이드를 통한 재생

PNS 재생의 유도 방법은 신경 유도 채널을 사용하여 축삭이 올바른 경로를 따라 다시 성장하도록 돕고, 신경의 양 끝에서 분비되는 성장 인자를 지시하여 성장 및 재연결을 촉진할 수 있습니다. 유도 방법은 신경의 흉터를 줄여 다시 연결된 후 활동 전위를 전달하는 신경의 기능을 증가시킵니다. PNS 재생의 유도 방법에는 천연 기반 소재와 합성 소재 두 가지 종류의 소재가 사용됩니다.

천연 기반 물질은 ECM 구성 요소와 글리코사미노글리칸에서 유래한 변형된 스캐폴드입니다. ECM의 모든 성분인 라미닌, 콜라겐, 섬유결합소는 축삭 발달을 유도하고 신경 자극과 활성을 촉진합니다. 히알루론산, 피브리노겐, 피브린겔, 자가 조립 펩타이드 스캐폴드, 알지네이트, 아가로오스, 키토산 등 신경 복구를 촉진할 수 있는 다른 분자들도 있습니다.

합성 재료는 또한 이식편의 화학적 및 물리적 특성을 제어할 수 있는 조직 재생을 위한 또 다른 방법을 제공합니다. 물질의 특성은 물질이 사용되는 상황에 맞게 지정될 수 있기 때문에 합성 물질은 PNS 재생을 위한 매력적인 옵션입니다. 합성 재료의 사용에는 필요한 치수로 이식 재료를 쉽게 형성할 수 있고, 생분해성, 살균성, 눈물 저항성, 조작하기 쉽고, 감염 위험이 낮으며, 재료로 인한 염증 반응이 낮은 등의 특정 문제가 수반됩니다. 이 물질은 또한 신경 재생 중에 채널을 유지해야 합니다. 현재 가장 일반적으로 연구되고 있는 소재들은 주로 폴리에스터에 초점을 맞추고 있지만, 생분해성 폴리우레탄, 기타 폴리머, 생분해성 유리 등도 조사되고 있습니다. 합성 물질에 대한 다른 가능성은 세포 축삭 성장을 촉진하고 축삭 채널을 유지하기 위해 생물학적으로 변형된 폴리머 및 폴리머를 전도하는 것입니다.[18]

EV를 통한 신경면역 증강

세포외 소포체(extracellular vesicle, EV)는 핵산, 지질[25] 및 단백질을 포함한 다양한 물질을 방출함으로써 세포간 통신에 참여하는 이중층 결합 지질 입자입니다. 엑소좀, 거대소포체, 세포사멸체의 세 가지 주요 형태는 각각 독특한 특성을 가지고 있습니다. EV는 치료 전달체[26] 및 진단 바이오마커로[27] 사용될 가능성이 있으며 면역 반응, 암, 조직 재생 및 신경 질환에 대한 역할을 수행합니다. 손상된 뉴런은 지카 바이러스를[28] 포함한 다양한 화물을 전달하여 표적 세포에 영향을 줄 수 있는 뉴런 유래 엑소좀(NDE)을 생성합니다.[29] 신경퇴행성 질환은 NDE와 관련이 있습니다. 면역 세포 엑소좀(IEEE)은 면역 반응에 영향을 미치고 다른 세포와 상호 작용하기 때문에 면역 치료 및 백신 개발에 사용될 가능성이 있습니다. DC, 대식세포, B세포, T세포와 같은 면역세포가 IEE를 생성합니다. EV는 신경 면역 크로스토크를 촉진하여 국소 및 원격 조직 및 세포 통신을[27] 모두 가능하게 하는 것으로 나타났습니다.

연구의 어려움

신경조직공학의 성패를 좌우하는 요인이 워낙 많기 때문에 신경조직공학을 이용하여 중추신경계 및 PNS 손상을 치료하는 데에는 많은 어려움이 발생합니다. 첫째, 치료는 부상 부위에 전달해야 합니다. 이는 수술이나 약물 전달을 통해 부상 부위에 접근해야 함을 의미합니다. 이 두 가지 방법 모두 고유한 위험과 어려움을 가지고 있으며, 치료와 관련된 문제를 더욱 복잡하게 만듭니다. 두 번째 관심사는 치료를 부상 부위에 유지하는 것입니다. 줄기세포는 손상 부위에서 뇌의 다른 부분으로 이동하는 경향이 있기 때문에 세포가 손상 부위에 머물 때만큼 치료 효과가 높지 않습니다. 또한 종양 발생이나 염증, 기타 예기치 못한 영향을 유발할 경우 줄기세포 등의 형태물질이 손상 부위로 전달되어 득보다 실이 많을 수 있습니다. 마지막으로, 실험실에서의 발견은 실용적인 임상 치료로 이어지지 않을 수 있습니다. 치료는 실험실에서 성공적이며, 심지어 동물의 부상 모델에서도 인간 환자에게는 효과적이지 않을 수 있습니다.[30]

관련연구

체외 뇌조직 발달 모델링

뇌 조직 발달의 두 가지 모델은 대뇌 오가노이드와 피질 생성입니다. 이 모델들은 정상적인 뇌 발달을 위한 "시험관 내" 모델을 제공하지만,[20] 신경 결함을 나타내도록 조작될 수 있습니다. 따라서 이러한 모델을 사용하여 연구자들이 건강하고 오작동한 발달의 메커니즘을 연구할 수 있습니다.[20] 이 조직들은 쥐 배아 줄기 세포 (ESC) 또는 인간 ESC로 만들어질 수 있습니다. 생쥐 ESC는 등전뇌 발달을 촉진하고 피질 운명을 연구하기 위해 소닉 헤지혹 억제제라는 단백질에서 배양됩니다.[19] 이 방법은 광범위한 피질층을 모방하는 축삭층을 생성하는 것으로 나타났습니다.[31] 인간의 ESC 유래 조직은 만능줄기세포를 이용하여 비계에 조직을 형성하여 인간의 EB를 형성합니다. 이러한 인간 ESC 유래 조직은 방사형 생물반응기에서 인간 만능 EB를 배양하여 형성됩니다.[20]

표적 재신경화

표적 재신경은 특히 의족을 사용하는 마비 환자 및 절단 환자에서 중추신경계 및 PNS의 신경 연결을 재신경화하는 방법입니다. 현재 뉴런을 통해 전파되는 전기 신호를 사람의 움직임 의도에 따라 받아들여 기록하는 장치가 연구되고 있습니다. 이 연구는 절단된 PNS 신경 사이의 신경 연결과 이식된 3D 스캐폴드 사이의 연결을 중추신경계로 재신경화하는 방법을 밝힐 수 있습니다.[21]

참고문헌

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