영양상태 따라 줄기세포 역분화 효율 달라진다

줄기세포의 역분화 과정에서 세포의 영양상태에 따라 당화가 달라져 역분화 효율이 달라진다는 사실이 밝혀졌다.

교육과학기술부는 서울대 융합과학기술대학원 윤홍덕 교수팀이 유도만능줄기세포의 역분화 효율과 줄기세포의 전분화능을 조절하는 핵심 원리를 찾았다고 20일 밝혔다.

당화는 단백질에 포도당이 결합하는 것으로, 세포의 영양상태에 따라 단백질의 당화 정도가 달라진다. 부적절한 당화는 당뇨, 신경질환, 심혈관질환 등 현대인의 만성질환을 일으키는 원인이 될 수 있는 것으로 알려졌다. 하지만 줄기세포에서의 당화의 역할에 대해서는 거의 알려진 바가 없었다.

윤 교수팀은 연구를 통해 줄기세포에서 포도당의 농도를 낮추거나 유전자 조작으로 당화를 인위적으로 감소시키면 줄기세포의 자기재생 능력이 떨어진다는 점을 밝혀냈다.

또한 피부세포를 유도만능줄기세포로 역분화시키는 과정에서 당화를 증가시키면 역분화 효율도 증가된다는 사실도 발견했다.

특히 이 현상을 분자수준에서 확인한 결과 줄기세포를 제대로 유지하는데 핵심적인 역할을 하는 단백질 3개 중 'Oct4'가 당화에 의해 조절된다는 것도 파악됐다. 당화되지 못한 Oct4 단백질은 줄기세포를 유지하지 못할 뿐 아니라 유도만능줄기세포를 형성하지도 못했다.

윤 교수는 "이번 연구성과는 영양상태가 Oct4 단백질에 영향을 줘 줄기세포의 전분화능과 유도만능줄기세포의 형성에 직접 관여한다는 사실을 밝힌 것"이라며 "향후 부작용이 없는 환자 맞춤형 유도만능줄기세포의 제작과 세포치료제 개발에 새로운 지평을 열었다고 평가받고 있다"고 말했다.