김종필 동국대 화학과 교수팀, 단일세포 전사체 프로파일링 분석 통한 알츠하이머 치매에 대한 새로운 세포 치료기술 개발
김종필 동국대 화학과 교수팀, 단일세포 전사체 프로파일링 분석 통한 알츠하이머 치매에 대한 새로운 세포 치료기술 개발
  • 복현명
  • 승인 2023.02.14 15:23
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김종필 동국대학교 화학과 교수. 사진=동국대.
김종필 동국대학교 화학과 교수. 사진=동국대.

[스마트경제=복현명 기자] 김종필 동국대학교 화학과 교수 연구팀이 단일세포 레벨의 전사체 프로파일링 분석을 통해 치매 환자, 모델 마우스 뇌에 존재하는 치매에 새로운 원인이 되는 희소돌기아교세포(Oligodendrocyte)를 발견했고 이를 특이적으로 제어해 치료할 수 있는 새로운 세포 치료의 가능성을 제시해 Nature communication (IF:17.6)지 2월호에 발표했다.

이번 연구에서 단일세포 전사체 프로파일링 분석이라는 최신 시스템 생화학 기술을 활용해 치매 질환 특이적인 희소돌기아교세포와 희소돌기아교세포 전구줄기세포(Oligodendrocyte progenitor cells)를 발견했으며 이를 치매질환 특이 희소돌기아교세포 (DAO, Disease associated oligodendrocyte)라 명명했다.

특히 단일세포 전사체 프로파일링 분석의 단일세포 데이터를 연결구조(Pseudotime analysis)라는 분석을 통해 치매 진행과정 특이적으로 희소돌기아교세포 전구줄기세포(Oligodendrocyte progenitor cell)부터 성체 희소돌기아교세포까지의 변형된 분화 경로를(developmental lineage)를 규명했다.

또한 이때 비정상적으로 증가하는 Erk라는 신호전달경로를 밝혀냈으며 이를 타깃으로 해 조절할 수 있는 약물을 투여한 결과 치매 마우스의 행동실험에서 전반적인 인지적 능력의 치료 효과를 확인했다.

특히 김 교수는 실제 치매 환자의 피질 희소돌기아교세포 데이터와의 상관관계 분석을 통해, 모델 마우스뿐만 아니라 알츠하이머 치매 환자의 뇌에서도 이와 유사한 세포군의 역할을 규명했다.

김종필 동국대 화학과 교수는 “이번 연구는 알츠하이머성 치매에 대한 희소돌기아교세포를 통한 강력한 치료 효과를 확인했을 뿐 아니라 퇴행성 뇌질환에 발병에 있어서 희소돌기아교세포 및 희소돌기아교세포 전구줄기세포의 역할과 잠재력을 새롭게 제시한다는 데 의의가 있다. 또한 근본적인 치료제가 없는 치매질환에 활용할 수 있는 새로운 줄기세포치료수단을 확보해 실용화 할 수 있는 계기가 마련된 것에 큰 의미가 있을 것”라고 말했다.

이번 연구는 대학중점연구소사업, 범부처재생의료기술개발사업단 및 삼성미래기술육성사업에서 지원받아 수행됐으며 연구 결과는 세계 최고의 학술 저널 Nature 자매지 Nature communication 온라인 판(IF=17.9)에 게재됐다.

 

복현명 기자 hmbok@dailysmart.co.kr


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