척수손상 부위에 이식된 신경줄기세포(Neural Stem Cell, NSC)의 생존을 결정짓는 핵심 원리가 규명됐다.
아주대의대 뇌과학교실(아주대병원 신경과) 김병곤 교수 연구팀은 한국과학기술연구원(KIST) 김영민·송수창 박사팀은 척수손상 부위서 줄기세포 생존 비밀 규명해 다학제 분야 국제학술지(Advanced Science)에 발표했다.
연구에 따르면 세포막 단백질 Piezo1이 주변의 물리적 자극을 감지해 세포 생존 신호를 유도한다.
연구팀은 척수손상 부위의 '기계적 환경'(조직의 단단함 등)이 세포 생존에 미치는 영향을 분석한 결과, 물리적 강도와 세포 생착률이 비례한다는 사실을 확인했다.
특히 자체 개발한 생체재료 기반 I-5 하이드로젤의 농도로 실험한 결과, 기존보다 5배 이상 단단한 16% 하이드로젤 환경에서 신경줄기세포의 생존률이 크게 증가했다.
시험관 및 동물실험에서도 하이드로젤 강도에 따라 세포의 형태와 부착력, 생존률이 달라졌으며, 이러한 변화가 Piezo1 단백질을 통한 '기계신호전달'(mechanotransduction) 과정에 의해 조절된다는 사실이 입증됐다.
연구팀은 "손상된 신경조직에 이식된 줄기세포가 주변의 물리적 환경을 스스로 감지하고 반응한다는 점을 밝혀낸 이번 연구는 재생의학의 새로운 패러다임을 제시하는 성과"라고 평가했다.
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