시각, 청각에 이어 후각도 줄기세포로 살리는 데 성공

2019.03.29 18:23
쥐의 수평 기저세포를 시험관에서 배양한 뒤 레티노 산을 처리해 활성화시킨 것. 활성화한 수평 기저세포는 후각상피세포의 신경세포(빨간색)과 비신경세포(금색)으로 분화한다. 초록색은 아직 분화하지 않은 줄기세포다. 테프츠대 제공
쥐의 수평 기저세포를 시험관에서 배양한 뒤 레티노 산을 처리해 활성화시킨 것. 활성화한 수평 기저세포는 후각상피세포의 신경세포(빨간색)과 비신경세포(금색)으로 분화한다. 초록색은 아직 분화하지 않은 줄기세포다. 테프츠대 제공

최근 미국 터프츠대 의대 연구팀이 쥐의 줄기세포를 배양해 손상된 후각신경을 재생시키는 데 성공했다는 연구결과를 국제학술지 '스템셀 리포츠' 28일자에 실었다.

 

후각 신경세포는 체내에서 다른 신경세포와 달리 외상 등으로 망가지더라도 거의 완전하게 재생된다. 줄기세포인 수평 기저세포와 구형 기저세포 덕분이다. 수평 기저세포는 평소 휴면 상태이지만 신경 일부가 손상됐을 때 활성화하며, 구형 기저세포는 손상된 부분을 세포로 다시 채우는 역할을 한다.  

 

하지만 이전까지 과학자들은 두 세포를 배양하는 데 모두 실패했다. 제임스 슈보브 터프츠대 의대 발달분자및화학생물학과 교수는 "이 세포들이 자라는 환경에 있는 분자들이 무엇인지 밝혀냈다"며 "줄기세포들을 시험관에서 배양하는 데 성공했다"고 밝혔다. 배양한 세포들은 휴면상태였다. 연구팀은 레티노산 등으로 세포를 활성화시킨 뒤 후각신경에 이식했다. 그 결과 손상된 후각 조직을 회복시키는 데 성공했다. 

 

슈보브 교수는 "후각 조직이 손상됐거나 특정 병으로 인해 후각을 잃은 환자에게 줄기세포를 이식하거나, 비강 내 줄기세포를 자극해 후각을 회복시키는 치료법을 개발할 수 있을 것"이라고 기대했다. 

 

사람의 유도만능 줄기세포를 40일 동안 배양시킨 사진(위). 각 부분이 각막과 수정체, 망막세포 등으로 분화한다(아래). 각기 다르게 분화하는 부분을 색깔로 구분했다. 네이처 제공
사람의 유도만능 줄기세포를 40일 동안 배양시킨 사진(위). 각 부분이 각막과 수정체, 망막세포 등으로 분화한다(아래). 각기 다르게 분화하는 부분을 색깔로 구분했다. 네이처 제공

 

 

이미 학계에서는 줄기세포를 이용해 시각과 청각을 회복하는 데 성공한 바 있다.

 

2016년 3월 영국 카디프대와 일본 오사카대 공동 연구팀은 사람의 유도만능 줄기세포를 눈의 각막과 수정체, 망막 세포로 분화시켜 실명을 유발한 토끼에게 이식해 시각을 되살리는 데 성공했다는 연구 결과를 국제학술지 '네이처'에 실었다. 

 

지난 8월에는 영국 무어필드안과병원 연구팀이 황반변성으로 시력을 잃은 환자에게 줄기세포를 이식하고 현재 회복을 기다리고 있다. 

 

미국 로체스터대 의대와 하버드대 의대 공동연구팀은 달팽이관 내에 존재하는 수용체(ERBB2)를 발견해 이를 표적으로 하는 약물을 이용해 활성화하면 감각 유모세포를 재생시켜 잃었던 청력을 회복시킬 수 있다는 연구결과를 국제학술지 '유럽신경과학지' 24일자에 밝혔다. 

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