생체트럭 움직임 도와 허혈반응 촉진하는 단백질 규명
- 허혈반응 유도를 통한 줄기세포 이식생착률 향상에 응용 기대-
□ 국내 연구진이 줄기세포의 이식 생착률을 높일 단서를 찾아냈다. 이식시 산소공급이 원활하지 않아 생길 수 있는 산화적 스트레스 등에 저항하는 데 관여하는 단백질을 규명한 것이다.
ㅇ 한국연구재단(이사장 노정혜)은 한호재 교수(서울대학교) 연구팀이 세포허혈적응*반응을 유도하는 한편 혈소판에서 분비되는 세포재생 유도 물질과 유사한 지질대사체(cP1P)에 의해 조절되는 미세소관 운송단백질의 역할을 규명했다고 밝혔다.
* 허혈적응 : 혈액공급이 원활하지 않은 허혈환경에 노출된 줄기세포가 산화적 스트레스로 인한 세포기능 저하를 예방하기 위하여 세포대사와 생리기능을 조절하는 것
□ 심근병증, 뇌졸중, 만성 신장병, 만성 퇴행성 관절염 등과 같은 질환에서 줄기세포 이식이 활용되지만 이식 시 세포 내에서 발생할 수 있는 허혈성 손상은 이식 생착률을 저해하는 주된 요인이었다.
ㅇ 허혈유도인자(HIF1α)가 유전정보가 들어있는 핵 안으로 이동하여 당 대사 조절이나 활성 산소종 축적 억제에 관여하는 유전자들을깨우면서 손상에 저항하게 되는데 어떻게 허혈유도인자가 세포핵 안으로 이동하는 지는 알려지지 않았다.
□ 연구진은 세포 내 물질 수송을 담당하는 생체트럭의 주요한 부품인 미세소관 운송단백질(BICD1)이 산소 공급 등이 원활하지 않은 환경에서 허혈유도인자가 핵으로 이동하도록 돕는 것을 알아냈다.
ㅇ 나아가 이러한 미세소관 운송단백질의 활성을 연구진이 개발한 지질대사체(cP1P)로 조절할 수 있음을 알아냈다.
ㅇ 실제 허혈을 유도한 생쥐모델에서 생체트럭 부품을 결손시킨 줄기세포를 이식하였을 때 치료효과가 감소하는 것을 확인하였으며, 반대로 지질대사체(cP1P)를 병용 투여하였을 때 줄기세포의 이식 생착률을 크게 향상시킬 수 있음을 확인하였다.
□ 한호재 교수는 “이번에 규명된 BICD1의 생리학적 역할은 줄기세포의 허혈적응을 향상시키기 위한 치료제 개발에 응용될 수 있을 것이며, 세포대사 조절효과가 확인된 cP1P는 새로운 줄기세포 치료 효능향상 물질로서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.” 고 설명했다.
ㅇ 김선원 한국연구재단 차세대바이오단장은 “줄기세포에서 효과적인 허혈적응반응을 유도하는 미세소관 운송단백질의 기능 규명은 향후 줄기세포 분야 발전에 크게 기여할 것이다.”이라고 평가했다.
ㅇ 과학기술정보통신부·한국연구재단 바이오의료기술개발사업 및 중견연구자지원사업 등의 지원으로 수행된 이번 연구의 성과는 네이처(Nature) 자매지 ‘셀 데스 & 디지즈‘(Cell Death & Disease)에 8월 5일 게재되었으며 또한 ‘셀 데스 & 디퍼런시에이션’(Cell Death & Differentiation)에 지난해 11월 게재되었다.
