국내연구진, 노화된 조혈줄기세포 회춘 기술 개발

[이데일리 오희나 기자] 국내 연구진이 조혈줄기세포의 노화를 조절하는 유전자를 찾아내 젊은 조혈줄기세포로 회춘시키는 기술을 개발했다. 향후 면역 관련 질환의 예방·치료, 면역세포 치료제 개발 등에 활용될 것으로 기대된다.

CiM 융합연구단 최인표·정해용 박사팀이 수행한 이번 연구결과는 네이처(Nature) 자매지인 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 온라인 판에 8일자로 발표됐다.

CiM(Customized i-Medicine) 융합연구단은 국가과학기술연구회(이사장 이상천, NST)가 지원하는 융합연구 사업으로, 줄기세포로부터 NK세포치료제를 개발, 난치성 질환 극복과 신약 개발을 위해 2015년 출범했다.

조혈줄기세포는 나이 들고 스트레스를 받으면서 차츰 기능을 상실하는데, 조혈줄기세포에 이상이 생길 경우 몸 전체의 혈액 세포에도 영향을 미쳐 면역저하, 빈혈, 암, 노화 등을 유발한다.

이 때문에 조혈줄기세포의 노화방지 기술, 노화억제 신약 개발과 관련해 다양한 연구가 시도됐지만 노화를 조절하는 유전자를 발견하고, 이를 통해 역 노화를 유도하는 기술 개발에 성공한 것은 처음 있는 일이다.

최인표·정해용 박사팀은 조혈줄기세포 내에서 활성산소 조절 단백질인 TXNIP가 스트레스에 의해 유도되는 p38 MAPK 활성화에 관여하는 현상을 발견했다.

TXNIP가 결핍된 조혈줄기세포가 정상 조혈줄기세포 보다 활성산소가 증가하고, 특히 활성산소 조절에 중요한 p38 MAPK 역시 증가한다는 사실을 확인했다.

이를 바탕으로 p38 MAPK 활성을 억제하는 펩타이드를 개발함으로써 조혈줄기세포의 역노화를 유도하는 데 성공했다.

연구팀은 생쥐의 골수에 노화된 조혈줄기세포의 펩타이드를 투여해 세포를 젊게 만드는 역노화 기능이 일어나는 것을 확인했다.

또 생쥐의 백혈구 감소증을 유도한 실험에서 수명이 오래된 생쥐가 사망한 데 비해 펩타이드를 주사한 생쥐의 경우 조혈 줄기세포 기능이 회복되면서 더 오래 생존한 사실도 밝혀냈다.

이를 통해 조혈줄기세포 내에서 p38 MAPK 인산화 효소의 활성억제를 통한 역노화 기능을 규명하게 되었다고 연구팀은 밝혔다.

연구를 주도한 최인표 박사는 “TXNIP 단백질 유래의 펩타이드를 이용해 노화된 조혈줄기세포의 역노화를 유도함으로써 줄기세포 기능을 회복시킬 수 있는 기술 개발에 성공했다”고 말하며 “역노화 기술을 바탕으로 건강한 조혈줄기세포 유지 및 생성을 통한 면역질환 치료, 나아가 암이나 면역세포치료제 개발에 중요한 기반을 제공할 것으로 기대한다”고 설명했다.

조혈줄기세포 노화 및 TN13 펩타이드에 의한 회춘. TXNIP 결핍 또는 p38 MAPK의 활성증가는 조혈줄기세포의 노화를 촉진하는데, 노화된 조혈줄기세포는 TXNIP 유래의 펩타이드인 TN13을 처리해 회춘시킬 수 있다.