줄기세포 분화과정에서 특정 황산화효소를 제거하면 활성산소가 급증해 세포 분화를 촉진시킨다는 사실이 밝혀졌다. 이번 연구로 알츠하이머성 치매, 파키슨병 등 퇴행성 뇌신경질환 치료를 위한 신경세포의 대량 생산이 가능해질 것으로 기대된다.
이동석 경북대 생명공학부 교수는 황산화효소인 퍼록시레독신을 제거하면 활성산소가 급증해 배아줄기세포의 신경세포 분화가 급속도로 촉진된다는 사실을 발견했다.
이 교수는 이번 연구를 수행하는 과정에서 세포신호전달경로인 ‘JNK(c-Jun N〃terminal kinase)’ 경로가 신경세포 분화에 중요한 역할을 수행하고 있음을 최초로 규명했다. 이 연구결과는 줄기세포 분야 SCI학술지인 ‘줄기세포지(Stem Cells)’ 1일자에 게재됐다.
현재 많은 줄기세포 연구자들이 난치질환 세포치료제 대량 생산을 위해 배아줄기세포에서 특정세포로의 분화를 촉진하는 다양한 연구들을 진행하고 있다. 최근 배아줄기세포의 분화과정에 활성산소가 필수적이라는 연구들이 보고되면서 세포내 산화환원 조절의 중요성이 크게 부각되고 있지만, 활성산소를 제어할 수 있는 황산화효소 발굴 및 관련 연구는 아직 많지 않은 실정이다.
이 교수팀은 퍼록시레독신 유전자가 제거된 실험용 쥐로부터 배아줄기세포를 추출, 이 줄기세포를 이용해 신경세포 분화를 유도했다. 그 결과 퍼렉시레독신이 제거되지 않은 실험용 쥐의 배아줄기세포보다 활성산소가 급증해 신경세포 분화가 급속도로 촉진된다는 것을 발견했다. 줄기세포의 분화과정에서 활성산소를 조절하는 작용기전을 규명한 셈이다.
이 교수는 “신경세포 대량생산의 가능성을 제시, 퇴행성 뇌신경질환 치료를 위한 세포치료제 개발 기반기술로 활용될 것”이라고 말했다.
이번 연구는 한국연구재단 지정선도연구센터(SRC)인 식품영양유전체연구센터(단장 최명숙)의 지원으로 진행되었다.
대구=정재훈기자 jhoon@etnews.com
