영남대, 신경 줄기세포 운명 결정하는 'Wnt-Mbd3 축' 최초 규명

의생명공학과 문병산 교수 연구팀, 신경 전구 세포 자가증식‧분화 조절 메커니즘 밝혀

국제 저명 저널 Experimental and Molecular Medicine 게재… 의학 분야 상위 3.8%

뇌 질환 치료용 줄기세포 기반 기술 및 신약 개발에 폭넓게 응용 기대

문병산 교수, 마이티쿠인누 박사과정생이 연구실에서 논문을 들고 기념 촬영을 하고 있다.(왼쪽부터 문병산 교수, 마이티쿠인누 박사과정생). [사진=영남대학교]
 

영남대학교는 의생명공학과 문병산 교수 연구팀이 신경 전구 세포(Neural Progenitor Cell, NPC)의 자가증식과 분화를 조절하는 새로운 분자적 메커니즘을 규명했다고 12일 밝혔다.

이번 연구는 Wnt-Mbd3 축이 신경 전구세포의 줄기세포성 유지와 신경세포 분화를 좌우하는 핵심 경로임을 새롭게 규명한 성과로, 뇌 발달 이상과 퇴행성 뇌 질환 치료 전략 개발에 중요한 단초를 제공할 것으로 기대된다.
 
연구 결과는 SCI 국제 저명 학술지인 Experimental and Molecular Medicine(IF: 12.9, MEDICINE, RESEARCH & EXPERIMENTAL(의학, 연구&실험) 분야 상위 3.8%)에 지난 1일 온라인으로 게재됐다. 제1저자는 마이티쿠인누 박사과정생이며, 문병산 교수가 교신 저자로 참여했다.
 
연구팀은 Wnt 신호가 Mbd3 단백질의 안정성을 높이고, 안정화 된 Mbd3가 NuRD 복합체와 함께 신경세포 분화 유전자들의 발현을 억제함으로써 신경 전구 세포의 줄기 세포성을 유지한다는 사실을 밝혀냈다.

이로써 그동안 별개로 여겨졌던 Wnt 신호와 Mbd3-NuRD 복합체가 실제로는 ‘Wnt-Mbd3 축(axis)’라는 경로를 통해 유기적으로 작용한다는 사실을 처음으로 규명했다.
 
이번 연구는 신경세포의 운명 결정에 대한 이해를 획기적으로 진전 시켰다는 평가를 받고 있다. 특히 뇌 발달 이상은 물론 알츠하이머병, 파킨슨병 등과 같은 퇴행성 뇌 질환 치료에 활용 가능한 줄기세포 기반 기술 개발에 적용될 수 있어, 파급 효과가 매우 높을 것으로 전망된다.

Wnt-Mbd3 축을 인위적으로 조절함으로써 줄기세포를 원하는 신경세포로 분화 시키는 기술 개발에 활용할 수 있으며, 향후 약물 스크리닝 플랫폼 구축과 신약 개발 효율 향상에도 크게 이바지할 것으로 기대된다. 
 
문병산 영남대학교 의생명공학과 교수는 “이번 연구는 오랜 기간 축적해 온 신경 줄기세포 분야 연구의 연장선에서 도출된 결과로, 뇌 발달과 퇴행성 뇌 질환 치료의 새로운 방향을 제시할 수 있는 의미 있는 성과”라며 “향후 Wnt 신호와 후성유전학적 조절기전 간 상호작용을 더 정밀하게 규명하고, 이를 노화·불임 질환 등 다양한 질병 모델에 적용할 계획”이라고 논문의 가치와 향후 연구 계획을 설명했다.
 
한편 문 교수 연구팀은 본 연구에 앞서 PLoS Biology(2017), PNAS(2017), Nature Communications(2018), Journal of Clinical Investigation(2020) 등에 관련 연구 성과를 잇달아 발표하며, 줄기세포 조절 분야에서 주목을 받아오고 있다.