아주대의대 뇌과학교실(아주대병원 신경과) 김병곤 교수팀이 한국과학기술연구원(KIST) 김영민·송수창 박사 연구팀과 함께 척수손상 부위에 이식된 신경줄기세포(NSC)의 생존을 결정하는 핵심 원리를 규명했다.

연구팀은 손상된 신경조직의 ‘기계적 환경’, 즉 조직의 물리적 단단함이 세포 생존에 큰 영향을 미치며, 이 자극이 세포막 단백질 ‘Piezo1’을 통해 세포 내부로 전달된다는 사실을 확인했다.

Piezo1이 주변의 물리적 자극을 감지해 신호를 세포 안으로 전달하고 이를 통해 줄기세포가 스스로 생존 반응을 일으키는 과정이 처음으로 입증된 것이다.

연구팀은 이 결과가 줄기세포 기반 신경재생치료의 성공률을 높일 새로운 단서를 제시한다고 설명했다.

연구는 자체 개발한 생체재료 기반 I-5 하이드로젤의 농도를 조절해 강도를 달리하고 척수손상 환경에서 세포 생존 변화를 관찰하는 방식으로 진행됐다.

실험 결과 기존보다 약 5배 이상 단단한 16% 하이드로젤에서 신경줄기세포의 생착률이 뚜렷하게 향상된 것으로 나타났다.

시험관·동물실험에서도 하이드로젤 강도 차이에 따라 세포의 형태, 부착력, 생존률이 달라졌으며 이러한 자극이 Piezo1을 매개로 세포 내부 신호로 전달돼 생존 반응을 유도한다는 점이 확인됐다.

김병곤 교수는 “이식된 줄기세포가 주변의 물리적 환경을 감지하고 반응한다는 새로운 생존 원리를 밝혀냈다”며 “재생의학 분야의 패러다임을 전환할 수 있는 새로운 개념의 치료 개발로 이어질 수 있다”고 말했다.

한편 이번 연구에는 런던 임페리얼 칼리지 박희환 박사와 KIST 김유림 대학원생이 공동 제1저자로 참여했다. 교신저자는 김영민·송수창 박사(KIST), 김병곤 교수(아주대의대 뇌과학교실·아주대병원 신경과)가 맡았으며, 김병곤 교수가 주 교신저자이자 논문의 최종저자로 연구를 총괄했다.

[ 경기신문 = 류초원 기자 ]