한국생명공학연구원, 줄기세포 노화·스트레스 조절 기술 개발

노화, 암 및 면역치료 등 활용 전망

아주경제 이한선 기자= 국내 연구진이 줄기세포의 노화 조절 기술을 개발했다.

미래창조과학부는 한국생명공학연구원 면역치료제연구센터 최인표.정해용 박사팀이 조혈줄기세포의 노화 및 스트레스에 대한 억제 유전자를 발굴하고 기능을 규명해 줄기세포의 노화 및 스트레스 조절 기술을 개발했다고 16일 밝혔다.

이번 연구결과는 세계 최고의 권위를 자랑하는 셀 자매지 셀 메타볼리즘 2일자 온라인판에 발표됐다.

연구는 미래부와 한국연구재단이 추진하는 글로벌 연구 랩(GRL) 사업과 신약타겟발굴검증사업의 지원을 받아 수행됐다.

그동안 줄기세포를 이용한 노화 방지 기술 및 줄기세포의 노화를 억제하는 약물을 개발하는 등의 연구 성과가 있었지만 줄기세포의 노화 및 스트레스에 대한 억제 유전자를 발굴한 경우는 처음이다.

조혈줄기세포가 노화, 스트레스 등에 의해 항상성에 이상이 생기면 몸 전체 혈액세포의 이상이 발생해 면역저하, 빈혈, 암, 노화 등 각종 질병이 일어난다.

조혈줄기세포는 성체줄기세포로 각종 백혈구, 적혈구, 혈소판 등 모든 혈액세포를 만드는 다분화능과 자기복제 능력을 갖춰 면역체계와 혈액을 만들어 내는 원천 줄기세포를 말한다.

최 박사팀은 이번 연구에서 조혈줄기세포가 노화 또는 스트레스를 받는 환경에 있을 때 TXNIP 유전자가 조혈줄기세포의 유지와 생성을 보호해주는 인자임을 밝혀냈다.

연구팀은 TXNIP 유전자가 결핍된 생쥐에서 노화가 일어날 경우 정상 생쥐에 비해 조혈줄기세포 및 조혈세포가 60%이상 감소하는 현상을 관찰하고 스트레스를 받는 환경에서 TXNIP 유전자가 결핍된 생쥐의 조혈줄기세포와 조혈세포가 정상 생쥐에 비해 90% 감소하면서 사망률도 정상 생쥐에 비해 높은 사실을 확인했다.

연구팀은 TXNIP가 결핍된 조혈줄기세포 활성산소가 정상 조혈줄기세포 보다 40% 높았고 늘어난 활성산소가 조혈줄기세포의 세포주기를 억제해 사멸에 이르게 하는 것을 확인할 수 있었다.

TXNIP가 결핍 생쥐에게 항산화물질을 투여한 경우 활성산소를 낮춰 조혈줄기세포 생존율을 높일 수 있었다.

TXNIP가 결핍된 생쥐에 암을 유발했을 때 정상 생쥐에 비해 암생성과 전이가 늘어 TXNIP 유전자 결핍으로 인한 조혈세포 감소가 그 원인임을 알 수 있었다.
이번 연구는 TXNIP 유전자가 항암억제 및 항산화 유전자인 p53의 발현을 증가 또는 유지시키면서 이 과정에서 p53과 직접 결합해 p53이 분해되는 것을 억제시키는 기능이 있다는 것을 규명한 것으로 볼 수 있다.

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