| 인간 배아줄기세포가 간세포로 유도되는 전환 메커니즘 규명 | ||
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 최근 중국과학원 광저우(廣州)생물의약·건강연구원 페이돤칭(裴端卿) 및 수샤오둥(舒曉東) 연구팀은 인간 배아줄기세포가 간계통 세포분화를 조절하는 메커니즘을 규명하였다. 관련된 연구 성과는 2017년 5월 3일, 세계 최고 학술지 “Nature Communications” 온라인버전에 게재되었다. 해당 연구 성과는 다기능 줄기세포 분화 연구에 세포의 생물학적 메커니즘을 제공했을 뿐만 아니라 줄기세포 재생의학 분야의 응용을 해결하는데 새 경로를 개척하였다. 체세포 재프로그래밍 및 줄기세포 분화 과정에 메커니즘 체계가 서로 다르다는 기존의 생각을 통합하는데 접근함으로써 세포 운명 제어를 통합하는데 줄기세포 연구 이론 체계를 구축했다. 특정 기능을 보유한 세포(예를 들면, 뉴런, 간세포 및 이자 β세포 등)는 세포 이식 및 체외 인간 기관을 구축하는 토대이기 때문에 대량으로 획득하는 것은 재생의학 연구의 중요한 프로젝트이다. 현재 체세포 재프로그래밍, 방향성 분화 및 전환분화 등 기술로 다양한 기능성 세포를 획득할 수 있지만 서로 다른 방법의 유도 효율은 동일하지 않으며 획득한 생성물 세포의 체내 안전성, 유효성도 평가하기 어렵다. 2010년, 페이돤칭 연구팀의 연구 과정에서 세포 “역전환” 과정은 간충직세포 상태가 상피세포 상태로의 전환을 통한 구동을 발견하였다. 해당 과정을 “MET”라고 한다. 그 후 연구자들은 전환 인자 주입 순서에 대한 최적화를 통하여 간충직이 상피세포 상태로 전환되기 전에 “상피 간충직 세포 방향” 상태 전환 과정(해당 과정이 “EMT”)이 존재함을 발견하였다. 이러한 여러 번의 전환은 재프로그래밍 효율 향상에 유리하다는 것을 입증하였다. 해당 발견은 중국의 전통적인 음양태극 이념과 거의 일치하다. 심층적인 연구를 거쳐 간충직세포 상태와 상피세포 상태 사이 여러 번의 상호 전환 메커니즘은 일정한 보편성이 존재한다는 것을 추론하였는데 이는 기타 유형의 세포 운명 전환 과정에도 중요한 작용이 가능하다. 이에 대비해 연구팀은 체세포 재프로그래밍의 역과정인 다기능 줄기세포의 방향성 분화 과정을 체계적으로 분석하고 EMT/MET 과정이 간계통 분화 과정에서의 작용을 중점적으로 평가하였다. 성숙 간세포는 전형적인 상피세포로서 동일한 상피세포에 속하는 인간 배아줄기세포로 체외 방향성 분화에 의해 획득할 수 있다. 연구팀은 해당 2종 상피세포 사이의 운명 전환은 간충직 상태의 중간 단계를 경과해야 한다는 것을 발견하였다. 배아줄기세포가 내배엽층에 정착되는 단계에 EMT 과정이 발생되며 잇달아 심층적인 간계통 분화 성숙 과정에 MET 과정이 동반한다. 연구팀은 단세포 분석, CRISPR/Cas9 유도 유전자 수식 등 기술을 이용하여 상술한 세포 운명 전환을 조절하는 분자 메커니즘을 기본적으로 규명하였다. 즉 Activin A는 인간 배아줄기세포를 유도하여 EMT의 유도신호 TGF-β를 분비하며 후자는 EMT 전사인자 SNAI1를 활성화하여 배아줄기세포의 간계통 분화 과정을 활성화시킨다. EMT/MET의 재프로그래밍 조절 및 분화 과정의 세포 운명 전환에 대한 발견은 특정된 기능성 세포를 획득하는데 이론성 프레임을 제공함으로써 EMT/MET 과정에 대한 분석 및 조절을 통하여 고효율, 동시적 특정 기능의 세포를 획득할 수 있게 되었다. 또한 분화 정도의 부족으로 인한 잠재적 안전 위험성(예를 들면, 종양 형성 등)을 감소시켜 재생의학 연구 과정에서 세포에 대한 요구를 만족시킬 수 있다. 정보출처 : http://www.stdaily.com/index/kejixinwen/2017-05/03/content_540390.shtml |
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