• UPDATED : 2018.12.19 수 13:15
> 뉴스 > 뉴스
피부세포를 신경전구세포로, 고효율 직접분화 성공초음파 이용, 자가줄기세포의 임상적용 가능성 높여
조충연 기자  |  dw@doctorw.co.kr
폰트키우기 폰트줄이기 프린트하기 메일보내기 신고하기
승인 2018.02.28  14:11:09
트위터 페이스북 네이버 구글

   
▲ 인간체세포에서 초음파를 이용한 엑소좀(리프로좀) 유도
초음파가 처리된 인간체세포를 1일간 신경줄기세포 배지에서 배양 후 배지에서 엑소좀(iExo)를 분리 후 Real-time PCR를 통해 신경줄기세포 마커인 Sox1, Sox2, Pax6, Nestin (a)과 다양한 신경계 특이적 microRNA (b) 포함된 것을 확인함. (c) 면역형광염색법을 통해 초음파에 의해 유도된 엑소좀에서 신경줄기세포 마커인 Sox1, Sox2, Pax6, Nestin 단백질이 유도됨을 확인함. 이상과 같이 다양한 신경계 특이적 mRNA, microRNA, 단백질이 포함된 엑소좀(리프로좀)이 초음파에 의해 유도됨을 확인함.
   
▲ 엑소좀(리프로좀)에 의한 고효율 신경전구세포 직접교차분화 유도
(a) 인간체세포에 리프로좀 처리 후 5일째 신경전구세포 유도됨.
(b) 유도된 신경전구세포는 in vitro(체외) 상에서 성상세포(astrocyte), 신경세포(neuron) 및 희돌기세포(oligodendrocyte)로 분화됨.
(c) 녹색단백질이 표지된 인간 피부섬유아세포를 리프로좀에 의해 신경전구세포로 유도한 5일차 세포를 쥐의 뇌에 이식(in vivo) 후 1개월째 다양한 신경계통세포로 분화가 유도됨.
피부세포를 줄기세포로 되돌리지 않고 직접 신경세포로 분화시키는 기술이 보고됐다.

가톨릭관동대학교 김순학 교수 연구팀이 초음파에 의해 유도된 엑소좀을 이용하는 고효율 직접분화 기술을 세계 최초로 개발했다고 한국연구재단이 밝혔다.

직접교차분화 기술이라고도 불리는 직접분화 기술(direct conversion)은 체세포를 유도만능줄기세포 단계를 거치지 않고 바로 목적하는 세포로 전환되도록 유도하는 기술이다.

줄기세포를 이용해 각종 유전질환과 난치성 질환을 치료하는 연구가 활발히 진행되고 있다. 그러나 기존 배아줄기세포는 윤리적 위험성으로 연구의 난항을 겪고 있고, 체세포를 다시 분화 전처럼 되돌려 줄기세포로 만드는 역분화 기술은 낮은 효율성과 암세포 발생 가능성 등의 기술적 한계가 있다.

차세대 줄기세포 기술로 주목받는 직접분화 기술은 세포를 분화 전의 줄기세포로 전환시키지 않아, 암세포가 될 확률이 낮다. 연구팀은 초음파로 엑소좀을 만들어 이용함으로써, 짧은 기간에 대량으로 신경전구세포를 생산할 수 있도록 기술을 고도화했다.

엑소좀이 피부세포에 유입되면 5일 내에 70% 이상이 신경전구세포로 유도되는 것이 확인됐다. 이 세포는 생체 내 이식 후 신경세포, 성상교세포, 희소돌기아교세포로 분화됐다. 신경전구세포(neural progenitor cell)는 신경계의 여러 세포로 분화될 수 있는 미성숙 세포를 말한다.

초음파로 유도된 엑소좀에는 신경계 특이적인 다양한 리프로그래밍 mRNA, 단백질 등 유전정보가 들어 있다. 연구팀은 이 엑소좀이 세포에 유입되면 세포분화 관련 신호경로가 활성화되고, 이로 인해 염색체가 탈메틸화되면서 신경전구세포로 분화한다고 설명했다.

김순학 교수는 “엑소좀에 의한 신경전구세포 유도기술은 암이 발생하지 않아 안전하고 단기간에 대량 생산할 수 있어 경제적”이라며, “치매, 파킨슨, 헌팅턴병 등 신경질환의 자가줄기세포 치료가 가능해지고 줄기세포 연구 및 재생의료산업 분야에서 국제적인 경쟁력을 확보할 것으로 기대된다”고 연구의 의의를 밝혔다.

이 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업(중견연구자)의 지원으로 수행됐으며, 국제학술지 ACS 나노(ACS Nano) 2월 20일에 논문명 ‘Exosome-mediated ultra-effective direct conversion of human fibroblasts into neural progenitor-like cells’, 김순학 교수(교신저자, 가톨릭관동대학교), 이용승 교수(공동 제1저자, 가톨릭관동대학교 의과대학), 정운용 교수(공동 제1저자, 가톨릭관동대학교 의과대학), 허혜정 연구원(가톨릭관동대학교 의과대학), 박민근 교수(가톨릭관동대학교 의과대학), 오승헌 교수(차의과학대학교 의과대학), 박병곤 교수(가톨릭관동대학교 의과대학) 등으로 게재됐다.

폰트키우기 폰트줄이기 프린트하기 메일보내기 신고하기
트위터 페이스북 네이버 구글 뒤로가기 위로가기
이 기사에 대한 댓글 이야기 (0)
자동등록방지용 코드를 입력하세요!   
확인
- 200자까지 쓰실 수 있습니다. (현재 0 byte / 최대 400byte)
- 욕설등 인신공격성 글은 삭제 합니다. [운영원칙]
이 기사에 대한 댓글 이야기 (0)
많이 본 뉴스
  • 1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
  • 식품의약품안전처 위해정보
    신문사소개기사제보광고문의불편신고개인정보취급방침청소년보호정책이메일무단수집거부
    서울 영등포구 경인로 114가길 12, 스페이스 오피스텔 202호  |  사업자등록번호 : 107-88-12862  |  정기간행물 등록번호 : 서울 아 01377
    (주)메디컬 저널 대표이사 : 곽병태  |  전화번호 : 070-7584-6794   |  팩스번호 : 070- 7594- 6794  |  이메일 : dw@doctorw.co.kr  |  청소년보호책임자 : 곽병태
    제호: doctor W  |  등록일자: 2010년 10월 11일  |  발행인: 곽병태  |  편집인: 곽병태  |  발행일자: 2011년 5월 18일
    Copyright © 2018 닥터더블유. All rights reserved.