생명/의료

영장류동물 배태 원장형성의 면사포를 벗겨

발행일 : 2019 / 11 / 13

2019년 10월 31일, 중국과학원 동물연구소, 중국과학원 줄기세포재생의학혁신연구원의 왕훙메이(王红梅) 연구팀, 리레이(李磊) 연구팀 및 중국과학원 쿤밍(昆明)동물연구소 정핑(郑萍) 연구팀의 영장류동물 배태 원장형성의 체외 구현(In vitro culture of cynomolgus monkey embryos beyond early gastrulation)의 연구 성과가 “Science”에 “Research article” 형식으로 온라인으로 발표되었다.

초기 배태 발육은 생명의 원천에 관련되며 생물학 연구의 핫이슈이면서도 난제이다. 포유동물 배태는 수란관에서 일련의 난할과 분화를 거쳐 낭배를 형성한다. 다음, 낭배가 자궁으로 이동하여 착상한다. 착상 후, 배태 중의 일부 세포는 이동, 재배열 및 분화를 시작하고 원장형성(Gastrulation)을 시작하여 내, 중, 외 3개 배엽을 형성함으로써 배태체축 건립과 기관 발육을 위한 기반을 마련한다. 초기 배태 발육과 원장형성이 이상 현상이 발생할 경우, 흔히 임신 실패와 출생 후 기관 결함 등 중대 질병을 초래한다. 영국의 저명한 발육생물학자인 Louis·Wolpert는 “사람의 일생에서 가장 중요한 순간은 출생, 결혼, 사망이 아니라 원장형성이다”라고 했다.

윤리와 연구기술 등의 제한으로 영장류동물 배태의 원장형성에 관한 연구는 아주 제한적이다. 착상 후 배태 발육의 모체에 대한 의존 정도가 여전히 불분명하다. 동물연구소와 쿤밍동물연구소 공동배양 박사연구생 마화이샤오(马怀孝, 현 쿤밍동물연구소 조리연구원), 동물연구소와 줄기세포재생의학혁신연구원 박사연구생 자이징레이(翟晶磊), 조리연구원 완하이펑(万海峰), 박사후 장샹샹(蒋祥祥)이 해당 논문의 공동 제1저자이고 왕훙메이, 리레이, 정핑이 공동 통신저자이다.

그림: 게잡이원숭이 배태의 체외 배양 20일. (A) 체외 배양 13-14일째와 19일째의 배태를 각각 세포계보 표지항체 OCT4(녹색)와 GATA6(적색)으로 염색. (B) 배양 20일째의 배태를 헤마틴과 에오신(H&E)으로 염색. 상이한 시기의 배태를 수입하여 단세포 시퀀싱을 진행하고 상이한 세포계보의 발육 궤적 분석.

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