줄기세포의 노화 및 스트레스 조절 기술 개발

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조정희
등록 2013-07-19 13:38:00

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Cell Metabolism 誌 발표,

한국생명공학연구원(생명硏, 원장 오태광) 면역치료제연구센터 최인표·정해용 박사팀은 조혈줄기세포의 노화 및 스트레스에 대한 억제 유전자를 발굴하고 기능을 규명함으로써, 줄기세포의 노화 및 스트레스 조절 기술을 개발하였다.

미래창조과학부와 한국연구재단이 추진하는 Global Research Laboratory (GRL)사업과 신약타겟발굴검증사업의 지원을 받아 수행된 이번 연구결과는 세계 최고의 권위를 자랑하는 Cell자매지 Cell Metabolism(IF 14.619/5년 평균 IF 17.551) 7월 2일자 온라인판에 발표되었다.(Issue Highlights로 소개)

＊ 논문명 : TXNIP maintains the hematopoietic cell pool by switching the function of p53 under oxidative stress

그 동안 줄기세포를 이용한 노화 방지 기술 및 줄기세포의 노화를 억제하는 약물을 개발하는 등의 연구 성과는 있었으나, 줄기세포의 노화 및 스트레스에 대한 억제 유전자를 발굴한 경우는 이번이 처음이다.

조혈줄기세포*가 노화, 스트레스 등에 의해 조혈줄기세포의 항상성에 이상이 생기면 몸 전체 혈액세포의 이상이 발생하여 면역저하, 빈혈, 암, 노화 등 각종 질병이 야기된다.

＊ 조혈줄기세포 : 성체줄기세포로서 인간이 생존하고 있는 한 각종 백혈구, 적혈구, 혈소판 등 모든 혈액세포를 만드는 다분화능과 자기복제 능력을 가지고 있으며, 우리 몸의 면역체계와 혈액을 만들어 내는 원천 줄기세포

생명硏 최인표 박사팀은 이번 연구에서 조혈줄기세포가 노화 또는 스트레스를 받는 환경에 있을 때 TXNIP 유전자가 조혈줄기세포의 유지와 생성을 보호해주는 인자임을 밝혔다.

연구팀은 TXNIP 유전자가 결핍된 생쥐에서 노화가 일어날 경우 정상 생쥐에 비해 조혈줄기세포 및 조혈세포가 60%이상 감소하는 현상을 관찰하였고,

스트레스를 받는 환경에서 TXNIP 유전자가 결핍된 생쥐의 조혈줄기세포와 조혈세포가 정상 생쥐에 비해 현저히 감소(90%) 하였으며, 사망률도 정상 생쥐에 비해 높은 사실을 관찰하였다.(7일 후 정상생쥐 100% 생존, TXNIP 유전자 결핍 생쥐 0% 생존)

연구팀은 TXNIP가 결핍된 조혈줄기세포 활성산소가 정상 조혈줄기세포 보다 약 40% 높았으며, 증가된 활성산소는 조혈줄기세포의 세포주기를 억제하여 결국 사멸에 이르게 하는 것을 확인할 수 있었다. 실제로 TXNIP가 결핍 생쥐에게 항산화물질을 투여하였을 때 활성산소를 낮춰 조혈줄기세포 생존율을 높일 수 있었다.

또한, TXNIP가 결핍된 생쥐에 암을 유발하였을 때 정상 생쥐에 비해 암생성과 전이가 증가하였으며, 이는 TXNIP 유전자 결핍으로 인한 조혈세포 감소가 그 원인임을 알 수 있었다.

이번 연구는 TXNIP 유전자가 항암억제 및 항산화 유전자인 p53의 발현을 증가 또는 유지시키며, 이 과정에서 p53과 직접 결합하여 p53이 분해되는 것을 억제시키는 중요한 기능이 있음을 규명한 것으로 볼 수 있다.

연구를 주도한 최인표 박사는 “이번 연구는 TXNIP 유전자를 조절함으로써 조혈줄기세포의 항상성 유지와 조혈세포의 생성, 분화를 조절 할 수 있는 근본적인 기술 개발 토대를 마련한 것으로 볼 수 있으며, 향후 조혈줄기세포 유지 및 생성, 나아가 향후 암 치료, 노화 억제 조절 기술개발에 필요한 중요한 단서를 제공할 것으로 기대된다”고 밝혔다.

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