당뇨병 치료 효율 높아지나?

▲ 김종훈 고려대 생명과학대 교수. (사진제공=한국연구재단)

나노구조 배양접시로 췌장베타세포 분화수율 4배 향상

국내 연구진이 줄기세포가 당뇨병 세포치료에 필수적인 췌자베타세포로 분화하는 효율을 4배 이상 높였다.

한국연구재단은 김종훈 고려대 생명과학대 교수와 김동성 포항공대 기계공학과 교수 연구팀이 나노구조 표면의 배양접시를 나노미터(㎚=10억분의 1ｍ) 크기의 구멍이 있는 구조로 제작해 줄기세포가 췌장베타세포로 분화하는 효율을 기존대비 4배 이상 높였다고 5일 밝혔다.

췌장베타세포는 체내 혈당을 낮추는 인슐린을 분비하는 세포로 췌장 소도(랑게르한스섬)에 있다.

즉, 당뇨병 세포치료의 중심이다.

이 세포는 인간 배아줄기세포 등을 분화시켜 만들 수 있다.

그러나 줄기세포에 성장인자, 호르몬, 사이토킨 등을 주입하는 기존 방식은 분화수율이 7% 내외로 낮다는 문제점이 있다.

이에 연구팀은 다양한 크기의 나노 구멍이 있는 배양접시에서 인간 배아줄기세포와 유도만능줄기세포를 췌장베타세포로 분화시켰다.

이는 평평한 배양 접시보다 분화효율을 효과적으로 높았다.

표면에 200㎚ 크기의 구멍이 있는 배양접시에서는 췌장베타세포 분화수율이 평평한 배양접시보다 4배 이상 높아진 31%였다.

연구팀은 배양접시 표면이 생체 내 환경과 비슷해 세포 외부환경 신호와 관련된 전사인자(TAZ)의 발현이 억제되고 췌장세포 분화를 촉진하는 전사인자(PDX1)의 발현이 증가했기 때문이라고 설명했다.

김종훈 교수는 “이 연구는 나노구조를 포함한 세포배양 용기를 이용해 당뇨 치료에 필요한 췌장베타세포의 분화수율을 획기적으로 증가시킨 것”이라며 “생물화학적 세포분화법에 드는 비용을 크게 낮춰 앞으로 당뇨병 치료에 기여 할 수 있을 것”이라고 말했다.

이 연구 결과는 지난달 22일 ‘ACS (ACS Nano)에 게재됐다. 최소망 기자 somangchoi@

▲ 김동성 포항공대 기계공학과 교수. (사진제공=한국연구재단)