□ 국내 연구진이 치아뿌리 생성을 담당하는 특수세포를 발견하고 이를 조절하는 단백질을 알아냈다. 치아뿌리 형성의 단서를 제공하여 성인의 70% 이상이 앓고 있는 잇몸질환의 치료연구는 물론 치아에서 얻을 수 있는 줄기세포를 이용한 바이오치아* 연구 등에 기여할 것으로 기대된다.
* 바이오치아 : 줄기세포를 이용해 인공적으로 제작된 치아. 보철치료 또는 임플란트의 한계를 뛰어넘을 수 있는 첨단 바이오의료 기술
○ 전북대 조의식 교수 연구팀의 이번 연구는 교육과학기술부(장관 이주호)와 한국연구재단(이사장 이승종)이 추진하는 일반연구자지원사업(기본연구) 및 바이오의료기술개발사업의 지원으로 수행되었고 치의학 분야 권위지 국제치과연구학회지(J Dent Res) 최신호(1월 23일자) 온라인판에 게재되었다. 특히 국제치과연구학회는 이 연구결과의 과학적 의의와 향후 전망에 관한 논평을 보도자료와 함께 발표했다.
(논문명 : ß-catenin is required in odontoblasts for tooth root formation)
□ 치아의 초기발생이나 치아머리(치관, crown) 형성 과정에 대해서는 연구가 많이 이뤄졌지만 치아머리가 형성된 후에 진행되는 치아뿌리(치근, root) 형성과정에 대한 자세한 기작은 알려지지 않았다. 단지 이 과정에 치아상피가 필요하다는 정도가 알려져 있었다.
□ 연구팀은 베타카테닌* 단백질이 상아모세포**에 많이 존재하는 것에 착안하여 치아상피가 아닌 상아모세포에 주목했다. 연구팀은 상아모세포가 제대로 분화되지 않으면 상아질이 만들어지지 않아 치아뿌리가 형성되지 않음을 밝혀냈다.
* 베타카테닌(beta-catenin) : 윈트(Wnt) 단백질의 신호를 받아 세포 핵 안으로 이동, 세포의 증식과 분화에 관련된 표적유전자의 발현을 조절하는 신호전달 물질
** 상아모세포 : 치아의 대부분을 구성하는 단단한 조직인 상아질의 기질을 분비하고 석회화를 유도하는 세포
○ 나아가 분화중인 상아모세포에서만 베타카테닌 단백질이 만들어지지 않도록 조직특이적 유전자적중생쥐*를 제작, 관찰한 결과 정상생쥐와 달리 치아뿌리가 형성되지 않음을 확인하여 상아모세포의 분화를 위해서는 베타카테닌을 매개로 하는 신호전달이 필요함을 밝혀냈다.
* 조직특이적 유전자적중생쥐 (Tissue-specific conditional knockout mouse) : 기존 유전자적중 생쥐(knockout mouse)가 개체 전체에서 표적유전자가 제거되는데 반해 특정 조직 또는 특정 시기에만 표적유전자가 제거되도록 만든 유전자조작생쥐. 조직별 또는 시기별로 표적유전자의 생체내 기능을 확인할 수 있음
○ 베타카테닌 신호를 받지 못하면 상아모세포가 제대로 분화되지 않은 상태로 증식하여 치수(pulp)*로 옮겨가게 되어 상아질을 만들지 못한다.
* 치수(pulp) : 치아의 내부를 채우고 있는 부드러운 결합조직으로 신경과 혈관이 풍부하게 분포해 있음
□ 조 교수는 “분화 중인 상아모세포의 발견과 베타카테닌 유전자의 매개 역할이 규명된 것은 향후 치아와 치주조직 재생을 실현하는 데 있어서 핵심적인 부분”이라며 “상실되거나 손상된 치아 및 치주조직에 대한 치료법 개발과 바이오치아 연구에 기여할 것” 이라고 강조했다.
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