조한중 교수팀 논문, 네이처커뮤니케이션 게재

이화여자대학교(총장 김선욱) 연구진이 동맥경화 발병 규명과 치료제 개발에 획기적인 연구 결과를 발표해 주목을 받고 있다.

이화여대 바이오융합과학과 초빙석좌교수인 조한중 교수팀은 30일 지금까지 전혀 알려져 있지 않았던 새로운 마이크로 유전자인 마이크로 리보핵산-712(microRNA-712)가 나쁜 혈류(disturbed blood flow)로 인한 동맥경화 발병 과정에 매우 중요한 조절인자(master controller)임을 세계 최초로 규명했다고 밝혔다.

연구 결과는 세계적인 과학전문지 ‘네이처’ 자매지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)’ 온라인판 12월 18일(수)자에 게재됐다.

동맥경화증은 심장마비와 뇌졸중을 유발하는 가장 주된 원인이자 현대 한국인들에게 암과 더불어 가장 치명적인 질병으로 알려져 있다.

고지혈증 등과 더불어 대표적 심혈관계 질환으로 분류되는 동맥경화 발병에는 혈관의 구조적 특성으로 인한 혈류 흐름(blood flow)의 변화가 중요한 요인으로 알려져 있다. 그러나 혈류 변화가 어떻게 동맥경화를 유발하는지, 그리고 마이크로 유전자가 물리적 혈류 변화에 의한 동맥혈관내피세포(vascular endothelial cells) 염증과 동맥경화 발병에 어떤 역할을 하는지에 대해서는 직접적으로 밝혀진 바가 없었다.

조한중 교수팀은 자체 개발한 획기적인 급성 동맥경화모델(mouse partial carotid ligation model)과 혈관내피세포에서 리보핵산을 추출하는 기술을 이용해 혈류 변화에 민감하게 조절되는 마이크로 유전자군을 발굴했다.

그 중 마이크로 유전자-712 (microRNA-712)가 내재성 동맥경화 억제 유전자인 TIMP3(tissue inhibitor of metalloproteinases-3)의 기능을 저하시킴으로서 동맥혈관내피세포 염증 반응을 일으켜 동맥경화를 유발하는 강력한 조절인자임을 밝혀냈다.

특히 이 연구는 현재까지 알려지지 않았던 전혀 새로운 방법으로 전혀 예기치 않던 곳에서 마이크로 유전자가 생성된다는 사실을 밝혔다.

이 유전자가 현재까지 알려진 생성 경로가 아닌 항존유전자(housekeeping gene)인 pre-ribosomal RNA(RN45s)의 부산물로부터 생성된다는 사실을 밝혀내 관련 분야 연구에 새로운 장을 열었다는 평가를 받고 있다.

조한중 교수팀은 "이제 이 연구 결과를 환자의 동맥경화제로서 활용할 수 있게 하기 위한 후속 연구를 진행 중이다"며 "이 일환으로 돼지를 이용한 동맥경화증 전임상실험과 나노 테크놀로지를 이용해 이 마이크로 유전자 억제제를 동맥경화증이 일어나는 혈관 부분에만 선택적으로 전달하는 기술을 개발 중이다"고 설명했다.

교육부의 세계적 연구 중심대학 육성 사업인 WCU 후원을 받아 진행된 이번 연구는 WCU ‘바이오 레독스 시스템 융합연구 사업단’에 연구교수로 재직한 바 있는 손동주 박사(Dong Ju Son, PhD)와 에모리대학의 산딥 쿠마 박사(Sandeep Kumar, PhD)가 주저자, 이화여대 WCU 사업단의 박사후 연구과정의 김찬우 박사, 장인환 박사와 생명과학과 강상원 교수, 김완규 교수, 김상옥(박사학위과정) 등이 공저자로 참여했다.