영양상태가 줄기세포의 효율을 좌우한다
아이뉴스24 원문 기사전송 2012-05-20 14:16
[박계현기자] 국내 연구진이 환자의 체세포를 이용해 만드는 유도만능줄기세포의 영양상태를 조절하는 원리를 발견했다.
유도만능줄기세포는
환자로부터 얻은 체세포를 체내의 모든 세포로 분화될 수 있는 배아줄기세포와 유사한 상태로 유도한 세포이다. 환자의 세포를 이용해 만들기 때문에
유도만능줄기세포를 이용하면 부작용 없는 환자 맞춤형 치료제를 개발할 수 있는 가능성이 높다.
서울대 윤홍덕 교수(48세)와 장현철
박사, 김태완 박사과정생은 피부세포가 유도만능줄기세포로 역분화하는 과정에서 세포의 영양상태가 역분화 효율을 크게 좌우한다는 사실을
규명했다.
역분화는 체세포를 인위적으로 배양해 다른 세포로 분화가 가능한 상태로 만드는 과정이다. 이 배양과정에서 세포의 영양
상태를 인지해 세포 기능을 조절하는 신호전달체계가 작동한다는 것이 밝혀진 것이다.
단백질과 포도당이 제대로 결합하지 않을 경우
당뇨·신경질환·심혈관질환 및 암 등 현대인의 만성질환을 일으키는 원인으로 알려져 있었지만, 지금까지 줄기세포에서 이 신호전달체계가 어떻게
작동하는지는 밝혀지지 않았다.
윤홍덕 교수팀은 줄기세포에서 포도당의 농도를 낮추거나 유전자 조작을 통해 단백질과 포도당의 결합을
인위적으로 감소시키면 줄기세포의 자기재생능력이 떨어진다는 사실을 발견했다.
이와 반대로 피부세포를 유도만능줄기세포로 역분화시키는
과정에서 단백질과 포도당 결합을 증가시키면 역분화 효율도 증가된다는 사실도 알아냈다.
윤
교수 연구팀은 특히 줄기세포를 제대로 유지하는데 핵심적인 역할을 하는 Oct4 단백질이 이 신호전달체계의 영향을 받는다는 사실도 규명했다.
포도당과 제대로 결합하지 못한 Oct4 단백질이 줄기세포를 유지하지 못할 뿐만 아니라 유도만능줄기세포도 형성하지 못했다.
윤홍덕
교수는 "이번 연구성과는 영양상태가 Oct4 단백질에 영향을 주어 줄기세포의 전분화능(줄기세포가 모든 종류의 세포로 분화할 수 있는 능력)과
유도만능줄기세포의 형성에 직접 관여한다는 사실을 밝힌 것"이라며 "향후 부작용이 없는 환자 맞춤형 유도만능줄기세포의 제작과 세포치료제 개발에
새로운 지평을 열었다고 평가받고 있다"고 말했다.
이 연구는 교육과학기술부(장관 이주호)와 한국연구재단(이사장 이승종)이 추진하는
중견연구자지원사업(도약/핵심연구)과 WCU(세계수준의 연구중심대학) 육성사업 및 학문후속세대양성사업의 지원을 받았다. 또 이번 연구 결과는
생명과학전문지 '셀(Cell)'의 자매지인 '세포줄기세포지(Cell Stem Cell)' 온라인판 5월 18일자에
게재됐다.
/박계현기자 kopila@inews24.com
연구 결과 자세히 보기 : http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S193459091200118X