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목적 : 당뇨망막병증 연구를 위해 다양한 종류의 동물모델이 이용되고 있지만, 초기 변화인 혈관주위세포의 소실로부터 혈관신생의 진행까지 순차적인 변화를 명확히 나타내는 모델은 드물다. 본 연구에서는 당뇨망막병증의 발병 과정 초기의 주요한 구조적 변화인 혈관주위세포의 소실을 실험적으로 유도하여 그 이후 발생하는 망막혈관의 변화를 관찰하고, 이를 개선된 당뇨망막병증 동물모델로서의 적용 가능성을 평가하고자 하였다.
방법 : 혈관주위세포의 혈관내피세포로의 이동과 상호결합의 유지에 필수적인 PDGF-B/PDGFRβ 신호전달체계를 억제하는 항-PDGFRβ 단일클론항체를 하이브리도마 세포에서 직접 생산하였다. 생성된 항체를 발달과정의 마우스에 투여하여 혈관주위세포 소실을 유도한 후 단기 및 장기적인 혈관의 변화를 관찰하였다. 또한 산소유도 망막병증(oxygen-induced retinopathy, OIR) 유도 과정에 항-PDGFRβ 항체를 투여하여 망막 혈관의 변화를 비교 관찰하였다(이를 pericyte-deficient OIR, PD-OIR 이라 명명하였다).
결과 : 항-PDGFRβ 항체를 투여한 마우스에서는 혈관주위세포가 소실되어 다수의 미세동맥류가 생성되었고, 망막 출혈과 누출 등 NPDR 또는 당뇨황반부종과 유사한 변화를 보였다. 이 마우스에 항체 투여를 중단하고 1, 6개월 뒤에 관찰하였더니 혈관주위세포는 회복되었지만, 망막 내 새로운 혈관이 지속적으로 생성되고 있었다. 그럼에도 불구하고 허혈부위로 건강한 혈관이 재생되지는 않고, 모세혈관의 소실은 더욱 악화되었다. 이는 IRMA (severe NPDR) 와 유사하였다. PD-OIR 에서도 기존의 OIR 에는 생성되지 않는 미세동맥류가 관찰되었고, 혈관의 소실이나 신생혈관 그리고 출혈 등 혈관 병변의 정도가 더욱 진행된 양상을 보였다.
결론 : 항-PDGFRβ 항체를 이용한 새로운 마우스 모델은 NPDR, 특히 미세동맥류와 당뇨황반부종의 발생기전과 치료를 위한 연구에 적합한 동물모델로 생각된다. 또한 혈관주위세포가 결핍된 혈관이 정상혈관으로 회복되거나 또는 비가역적인 혈관 병변으로 진행하는지 결정되는 “plasticity window” 에 대한 연구의 좋은 모델로서 초기 당뇨망막병증 치료의 개발에 이용될 수 있겠다. PD-OIR 역시 기존의 OIR 의 제한점들을 극복하고 실제 당뇨망막병증의 순차적인 병리기전에 근거하는 개선된 동물모델로 이용될 수 있을 것으로 기대된다.
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