<h1>비만세포 기능 연구를 위한 생체 내(in vivo) 모델</h1><p>비만세포 연구는 생쥐, 쥐, 사람의 비만세포주를 이용하거나, 제대혈, 말초혈액, 골수, 간 및 비장에서 추출한 비만세포 전구세포를 이용하거나, 또는 피부나 복강, 다른 여러 가지 조직에서 채취한 비만세포를 이용하여 주로 생체 밖(ex vivo 혹은 in vitro)에서 행해지고 있으며, 현재 밝혀진 비만세포의 특성 및 기능 중 많은 부분이 이들 세포를 연구함으로써 알려진 사실들이다. 그러나 생체 밖에서 연구한 결과를 실제 생체에 바로 적용하는 데는 문제가 있으므로 생체(in vivo)에서 비만세포의 기능을 연구할 필요가 있으며 몇 가지 동물 모델들이 개발되어 연구에 사용되고 있다. 현재 가장 많이 사용되고 있는 모델은 \( (\mathrm{WB} / \mathrm{ReJ} \times \mathrm{C} 57 \mathrm{BL} / 6 \mathrm{~J})\) \( \mathrm{F}_{1}-\mathrm{Kit}^{\mathrm{W}} /{ }^{\mathrm{W}-\mathrm{v}} \), 즉 \( \mathrm{WBB6} \mathrm{~F}_{1}-\mathrm{Kit}^{\mathrm{W}} /{ }^{\mathrm{W}-\mathrm{v}}\) 와 \( \mathrm{C} 57 \mathrm{BL} / 6-\mathrm{Kit}^{\mathrm{W}-\mathrm{sh}} /{ }^{\mathrm{W}-\mathrm{sh}}\) 돌연변이 쥐이다. 이 돌연변이 쥐들은 c-kit [stem cell factor (SCF) 수용체]에 loss-of-function mutation이 있는 쥐들로, c-kit가 비만세포의 발달 및 기능에 중요한 작용을 하기 때문에 이 쥐들은 비만세포가 결손(mast cell-deficient mice)되어 있다. \( \mathrm{WBB} 6 F_{1}^{2}-\mathrm{Kit}^{\mathrm{W}} /{ }^{\mathrm{W}-\mathrm{v}} \) 쥐는 비만세포 뿐 아니라 멜라노사이트 (melanocytes), 소장의 TCR \( \gamma \delta \) \(\mathrm{T} \) 세포, Interstitial cell of Cajal (ICC 세포)도 결손되어 있고, 빈혈 및 불임 등의 다른 이상을 보이는 반면, \( \mathrm{C} 57 \mathrm{BL} / 6-\mathrm{Kit}^{\mathrm{W}-\mathrm{sh}} /{ }^{\mathrm{W}-\mathrm{sh}} \) 쥐는 비만세포 결손 외에 \( \mathrm{WBB6} \mathrm{~F}_{1}-\mathrm{Kit}^{\mathrm{W}} /{ }^{\mathrm{W}-\mathrm{v}} \) 쥐가 나타내는 여러 이상들을 보이지 않기 때문에 비만세포의 기능을 연구하기에 훨씬 더 좋은 모델로 사용되고 있다. 그러나 c-kit는 비만세포의 분화에만 작용하는 것이 아니라 임파구의 발달 및 분화에도 중요한 역할을 하며(c-kit 돌연변이는 흉선에서 CD25+ 세포가 감소), 어떤 염증 조건에서는 SCF에 비의존적인 비만세포가 발달할 수 있으므로 이 돌연변이 쥐들을 이용한 실험 결과를 해석할 때에는 이러한 점을 고려해야 한다 . 그러므로 앞으로 비만세포만 결여된 새로운 동물 모델이 개발되면 비만세포 기능 연구에 큰 기여를 할 수 있을 것이다.</p><p>c-kit 돌연변이 쥐는 비만세포를 넣어줌으로써 비만세포 결손을 회복할 수 있는데 이러한 쥐를 "mast cell knock-in mice"라 한다. 넣어 주는 비만세포는 정상 혹은 특정 유전적 이상을 가진 쥐의 배아줄기세포나 골수(bone marrow-derived) 및 다른 조직에서 유래한 비만세포를 사용할 수 있으며, short hairpin RNA (shRNA)를 사용하여 특정 단백질의 발현을 현저히 줄인 비만세포를 사용할 수도 있다. 이렇게 시험관(in vitro)에서 유래한 비만세포들(cultured mast ells)을 혈관, 복강, 피하 주사로 투여한다. 야생형과 비만세포결손 쥐(c-kit 돌연변이 쥐) 그리고 mast cell knock-in mice 에서 특정 생물학적 반응이 어떻게 다르게 나타나는가를 관찰함으로써 비만세포 혹은 특정 단백질의 기능을 생체 내(in vivo)에서 연구할 수 있으므로 mast cell knock-in mice는 비만세포의 기능을 연구하는데 좋은 도구가 되고 있다.</p>
비만세포 연구는 어떤 동물의 비만세포를 이용해?
생쥐, 쥐, 사람