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큰 쥐 줄기세포 다기능성 조절 새규칙 발견
  • 등록일2017.10.26
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최근, 중국과학원 동물연구소 저우치(周琪) 연구팀은 줄기세포 다기능성 연구에서 새로운 성과를 거두었다. 연구팀은 사배체 보상실험을 통하여 최초로 생쥐를 제외한 큰 쥐 배아줄기세포도 건강한 개체 생성능력을 보유하고 있다는 것을 발견하였으며 다양한 종의 줄기세포에서 최고 등급의 다기능성을 구축할 수 있음을 입증하였을 뿐만 아니라 다기능성을 유지하는 새로운 규칙을 발견하였다. 이는 줄기세포 다기능성 종 진화 차이 및 조절 메커니즘을 연구하는데 새로운 기반을 제공하였다. 해당 연구 성과는 2017년 10월 23일 "Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America(PNAS)"에 게재되었다.

배아줄기세포(ESCs)와 유도다기능성줄기세포(iPSCs)는 다중 잠재적 분화 능력을 보유하고 있으며 각종 유형 및 기능의 세포로 분화될 수 있기에 발생생물학 및 재생의학 연구에서 중요한 응용 가치가 있다. 사배체 보상실험을 통하여 ESCs 및 iPSCs를 독립적으로 건강한 개체로 발육시키는 것은 세포 다기능성을 평가하는 가장 엄격한 표준이다. 기존에 생쥐의 ESCs 및 iPSCs만 해당 능력을 보유하고 있지만 기타 종의 줄기세포도 최고 등급의 다기능성을 보유하고 있는지는 아직도 알려지지 않았다.

연구팀은 먼저 큰 쥐의 사배체 보상 기술 시스템을 구축하여 줄기세포 다기능성 연구 및 평가에 기술 플랫폼을 제공하였다. 다양한 근원 줄기세포가 다양한 세대에서의 발육 능력을 평가하한 결과, "t2i" 배양 조건에서 구축한 초기 세대 큰 쥐 ESCs는 아주 높은 다기능성 수준을 보유하고 있기에 사배체 보상실험을 통하여 건강한 개체로 발육시킬 수 있지만 해당 능력은 세포배양 계대 과정에서 신속하게 상실되었다. 심층적인 연구 결과, 큰 쥐 ESCs를 생체 외에서 배양하는 과정에서 줄기세포의 유전체 메틸화 수준이 신속하게 감소되고 유전체 각인 제거로 유발된 각인 소실로 인하여 발육 능력이 상실되었다. 생쥐 ESCs도 메틸화 수준 감소 및 각인 소실 현상이 발생하지만 탈메틸화 속도가 큰 쥐 ESCs에 비하여 뚜렷하게 늦다. 이로부터 줄기세포 다기능성은 다양한 종의 줄기세포 사이에서 보존되지만 그 조절 형식은 가능하게 종 특이성이 존재한다는 것을 제시한다. 해당 연구결과는 다양한 종(인간을 포함)에서 가장 높은 다기능성을 보유한 줄기세포를 구축하는데 새로운 아이디어를 제공하였을 뿐만 아니라 다양한 종의 줄기세포 다기능성에 대한 구축 및 조절을 한층 더 연구하는데 중요한 이론 기초를 제공하였다.

정보출처 : http://www.cas.cn/syky/201710/t20171024_4619025.shtml