피부세포로 손상된 심혈관 재생 가능성 열려

• 역분화줄기세포 과정없이 바로 혈관세포로 만들어

김효수 교수

피부세포를 역분화줄기세포 등 중간 과정 없이 바로 혈관세포로 만들 수 있다는 사실이 국내 연구팀에 의해 세계 최초로 밝혀졌다.

쉽게 얻을 수 있는 피부세포를 이용해 손상된 심혈관의 재생 가능성이 제시되면서 심혈관질환 치료에 획기적인 전기가 마련될 것으로 기대된다.

서울대병원 순환기내과 김효수, 한정규 교수 연구팀은 피부세포를 역분화줄기세포로 유도한 후 다시 혈관내피세포로 분화시키는 과정 없이, 바로 혈관내피세포로 이형(異形) 분화 시킬 수 있음을 규명했다.

건강한 혈관을 되살리는 방법으로 배아줄기세포나 역분화줄기세포로부터 혈관내피세포를 분화시키는 연구가 진행됐으나 으나 윤리적 문제와 종양발생가능성, 배양 중 이종(異種) 동물세포 오염 위험, 고난도의 배양 조건 등 기술적 한계가 있었다.

이번 연구팀은 피부세포를 직접 혈관세포로 분화시키는 방법을 개발, 이러한 한계들을 극복했다.

연구팀은 실험용 생쥐의 피부에서 섬유모세포를 분리했다.

여기에 배아발생과정에서 혈관내피세포가 생기는데 중요한 역할을 하는 11개 유전자를 바이러스를 이용해 과발현 시켰다.

11개 유전자가 과발현된 섬유모세포 중 일부에서 혈관내피세포에서 특이적으로 발현하는 타이투 수용체(Tie2)가 발현함을 발견했고, 11개 유전자 중 가장 효과적이고 효율적으로 Tie2 발현을 유도하는 5개 유전자 조합을 찾아냈다.

5개 유전자가 과발현된 섬유모세포는 혈관내피세포와 유사한 형태로 탈바꿈하였고, 연구팀은 이를 유도혈관내피세포라 명명했다.

유도혈관내피세포는 실제 혈관내피세포와 유사한 형태와 성상, 유전적 특징을 나타내었고, 배양접시 위에서 모세혈관을 형성했다.

연구팀은 다리 혈관을 묶어 허혈을 유도한 실험용 쥐를 대상으로 섬유모세포를 주사한 그룹(대조군)과 유도혈관내피세포를 주사한 그룹(비교군)으로 나눠 새로운 혈관 형성과 혈류회복의 정도를 비교했다.

그 결과 비교군이 대조군에 비해 혈류회복이 2배 가까이 호전됐다.

김효수 교수는 "세포의 이형분화에 대한 새로운 분자생물학적 이해를 제공한 성과"라며 "연구결과 쉽게 얻을 수 있는 세포로부터 다량의 혈관세포를 바로 순수하게 만들어냄으로써 혈관재생 치료법에 획기적인 변화를 가져올 것"이라고 평가했다.