과학자들이 세포 속에서 발견한 노화의 비밀 섬유화 현상 포착
과학자들이 세포 속에서 발견한 노화의 비밀 섬유화 현상 포착
과학자들이 세포 속에서 발견한 노화의 비밀 섬유화 현상 포착
침묵의 병을 깬 기술 AI가 만든 루게릭 환자의 새 목소리
국내 연구진이 조직 내 미세한 변화를 포착해 노화와 만성 질환을 더욱 신속히 발견하고 예측할 수 있는 기술을 개발했다.
KAIST 의과학대학원의 박종은 교수와 한국생명공학연구원(KRIBB) 노화융합연구단의 김천아 책임연구원은
노화된 간 조직에서 국소적으로 발생하는 변화를 단일 세포 수준에서 분석할 수 있는 '파이니 시퀀싱(FiNi-seq, Fibrotic Niche enrichment sequencing)' 기술을 개발했다고 12일 발표했다.
노화와 만성 질환은 조직 내 미세한 변화가 장기간에 걸쳐 축적되면서 나타난다.
특히 간 조직의 경우, 노화로 인해 재생 능력이 저하되고 섬유화된 영역(fibrotic niche)이 형성된다.
파이니 시퀀싱은 이러한 섬유화와 관련한 유전자 변화를 해독하는 기술이다.
섬유화된 환경을 조기에 감지하면 질병을 사전에 발견할 가능성이 높아지지만, 이 변화가 단일 세포 단위에서 발생하기 때문에 기존 방식으로는 분석이 쉽지 않았다.
연구팀은 노화로 인해 재생 능력이 저하되고 섬유화가 축적된 간 조직의 특정 부위를 선택적으로 농축하는 방법을 고안했다.
이를 통해 기존 기술로는 관찰하기 어려웠던 섬유화 관련 혈관내피세포나 면역과 상호작용하는 섬유아세포를 고해상도로 분석하는 데 성공했다.
또한, 파이니 시퀀싱을 활용해 간 조직의 섬유화 부위에서 일부 세포들이 주변 환경을 이차적으로 노화시키며, 그 결과 조직 내 노화된 환경이 확장된다는 사실을 발견했다.
이와 함께 혈관내피세포가 본래의 기능을 상실하고 면역 반응을 유도하게 되는 과정과 면역세포와 상호작용하는 섬유아세포가 조직 재생, 염증 반응, 만성 섬유화에 관여한다는 점도 규명했다.
박종은 교수는 초기 단계의 노화와 만성 질환에서 발생하는 섬세한 변화를 조기에 포착할 수 있는 분석 기술로서
이 연구가 향후 효과적인 치료 지점을 찾는 데 중요한 역할을 할 것으로 기대된다고 밝혔다.
또한 연구를 확장해 다양한 간 질환 모델뿐만 아니라 폐와 신장 등 다른 장기의 만성 질환에도 적용할 계획이라고 덧붙였다.
노화나 만성 질환은 장기간에 걸쳐 미세한 조직 변화가 조금씩 쌓이며 나타난다.
간 조직의 경우 노화로 인해 재생이 지연되고 섬유화된 부분(Fibrotic Niche)이 생긴다. 이와 관련된 유전자 변화를 해독하는 것이 파이니-시퀀싱이다.
섬유화 환경을 초기에 포착하면 질병을 미리 발견할 수 있지만, 단일 세포 단위로 일어나기 때문에 눈으로 확인하거나 분석하기 쉽지 않았다.
연구진은 간 조직에서 노화로 인해 재생이 지연되고 섬유화가 축적된 부분을 선택적으로 농축하는 방법을 개발했다.
이 과정에서 기존 기술로는 포착하기 어려웠던 섬유화 관련 혈관내피세포, 면역과 상호작용을 하는 섬유아세포 등을 고해상도로 확인할 수 있었다.
이어 파이니-시퀀싱 기술로 간 조직의 섬유화 부위에서 특정 세포들이 주변 환경을 이차적으로 노화시키고, 이로 인해 노화된 환경이 넓어진다는 것을 확인했다.
또 혈관내피세포는 고유의 기능을 잃고 면역 반응을 유도하며, 면역세포와 상호작용을 하는 섬유아세포가 조직 재생과 염증 반응, 만성 섬유화에 관여한다는 것도 밝혔다.
박종은 교수는 “노화나 만성질환 초기 단계에서 발생하는 섬세한 변화를 조기에 포착할 수 있는 분석 기술로, 향후 효과적인 치료 지점을 찾는 데
큰 역할을 할 수 있을 것으로 기대한다”며 “다양한 간질환 모델뿐만 아니라 폐, 신장 등 다른 장기의 만성 질환으로 연구를 확장할 예정이다”라고 밝혔다.
