생명/의료

광저우(廣州)생물의약건강연구원, 인간 뇨액 기반의 유도만능성 줄기세포(iPSCs)로 재생치아 획득

발행일 : 2013 / 08 / 12

중국과학원 광저우(廣州)생물의약건강연구원의 폐이돤칭(裴端卿) 연구진(전문가 소개 이미지 참조)이 인간 및 쥐 조직 재조합의 배양시스템을 통해 인간 뇨액의 유도만능성 줄기세포(iPSCs)로 재생치아를 얻을 수 있음을 발견하였다.이는 세계 최초로 인간의 유도만능성 줄기세포로 재생기관을 획득한 성과로서, 관련된 연구논문이 2013년 7월 30일자《Cell Regeneration》지에 온라인상으로 게재되었다.

이번 연구진은 성체에서 치아상피(dental epithelium) 세포를 획득할 수 없음을 감안해, 인간 뇨액 기반의 유도만능성 줄기세포로 상피 모양의 막구조를 분화시킴으로써 재생치아 구축에 필요한 상피조직을 대체하였다. 유도만능성 줄기세포에서 파생된 위 상피조직은 쥐의 치배(tooth germ) 중간엽의 치아형성 신호를 수신해서 재생치아 발육을 유발할 수 있는데, 면역결함을 보유한 쥐의 체내에 이식할 경우 3주 후에 치아 모양의 구조를 형성한다.

이 치아 모양은 인간치아의 정상적인 구조를 보유하고 있는데, 이중 사기질모세포(ameloblast)와 법랑질(dental enamel)은 뇨액의 유도만능성 줄기세포에서 파생된 상피조직으로부터 발육된 것이다. 또한 이 치아 모양은 정상적인 인간치아와 일치하는 화학적 구성성분과 유사한 경도 및 탄성을 지니고 있다.

현재 위 치아 재생법은 쥐 세포의 참여와 30%의 치아발육율, 법랑질의 경도가 낮은 등의 문제가 존재하지만, 향후 인간 중간엽 세포 대체 및 배양시스템 최적화 등으로 극복할 수 있을 것으로 전문가들이 보고 있다. 위 연구성과는 앞으로 재생치아의 임상 맞춤형 치료를 위해 중요한 기반을 제공할 것이다.

폐이돤칭(裴端卿) 연구진은 일찍이 2012년 11월에 인간 뇨액 중의 신장 상피세포가 유도만능성 줄기세포(iPSCs)의 이상적인 소스임을 발견하였으며, 관련 논문이《Nature Protocols》에 게재된 바 있다.