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국내 연구팀이 배아줄기세포 자기 증식을 촉진하는 새로운 기술을 개발했다. 배아줄기세포를 대량 배양하는 길이 열릴지 주목된다.
4일 건국대에 따르면 조쌍구 동물생명공학과 조쌍구 교수와 전길수 박사과정 연구원이 실리콘이 함유된 종합체인 PDMS(Polydimethylsiloxane) 표면에 나노패턴을 생성해 배아줄기세포의 자가 증식을 촉진하는 기술 개발에 성공했다.
조 교수팀은 이번 연구에서 고분자 실리콘 화합물에 속하는 PDMS 물질을 사용했다. PDMS는 가장 널리 사용되는 실리콘 기반의 유기 고분자로 특이한 유변학적(또는 흐름) 성질을 가지고 있다.
연구팀은 줄기세포의 표면을 관찰하고, 이를 바탕으로 PDMS 재질 표면에 불규칙한 나노크기의 패턴을 만들어 배아줄기세포의 자가 증식을 촉진하는 효과를 관찰했다.
연구팀은 일반적인 세포배양 용기와 비교한 결과, 나노패턴 PDMS를 사용해 배양한 세포에서 배아줄기세포의 자가 증식에 중요한 미분화 마커 단백질과 Akt라는 세포 내에 주요 인산화 단백질 발현이 증가하는 것을 확인했다.
또 이러한 세포와 기질 간의 상호작용은 FAK 인산화 효소의 활성을 줄이면서 자발적인 분화를 억제한다는 사실을 밝혔다.
배아줄기세포는 끊임없는 증식(무한한 자가증식)하며 모든 체세포로 분화할 수 있는 능력이 있다. 그러나 이 방법은 많은 시간적인 소요와 노력이 필요하며, 줄기세포 대량 배양과 임상에의 응용을 위해서는 지지세포 없이 배양하는 방법이 확립돼야 한다.
조쌍구 교수는 "이번에 개발한 기술은 간편하고 효율적으로 줄기세포의 미분화능을 유지하도록 배양할 수 있게 했다"며 "시간과 비용을 줄이면서 줄기세포의 대량 자동 배양이 이뤄지도록 하는데 크게 기여할 것으로 기대한다"고 말했다.
조 교수는 "앞으로 PDMS는 체내 혹은 체외에서 생체신호를 분석할 수 있는 초소형 소자에도 적용할 것으로 전망한다"고 덧붙였다.
이번 연구결과는 지난 4월 28일 생체재료 분야 권위지 '바이오머티리얼즈 (Biomaterials)' 온라인판에 게재됐다.
* 용어설명 : Akt : PKB(protein kinase B; 단백질 인산화 효소 B)라고도 명명하는 세포 성장과 생존에 중요한 기능을 담당하는 인산화 효소로 줄기세포의 세포사멸을 억제하고 세포 성장 유도에도 중요한 역할을 담당한다.
FAK(focal adhesion kinase) : 세포와 기질간의 접착에 따른 신호전달에 중요한 역할을 담당하는 인산화 효소로 암세포 또는 줄기세포의 기질 접착성과 세포 이동성 조절에 중요한 역할을 담당한다. |
