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조현병 환자, 신경줄기세포 이동능력 떨어진다

조현병 환자, 신경줄기세포 이동능력 떨어진다

  • 이영재 기자 garden@kma.org
  • 승인 2022.08.04 10:33
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을지의대·서울의대-치의학대학원 공동연구팀, 줄기세포 기술 활용 병태생리 분석
유도만능줄기세포에 관여 Sox2 유전자 발현 10배 이상 저하
약물·전기경련치료 효과 입증 실마리 제공…"조현병 표지자 활용"

■ 최신 줄기세포 기술을 활용해 만든 신경줄기세포의 이동 능력 비교 분석
■ 최신 줄기세포 기술을 활용해 만든 신경줄기세포의 이동 능력 비교 분석

조현병 환자는 일반인에 비해 신경줄기세포의 이동 능력이 결핍돼 있다는 연구 결과가 나왔다. 

이준희 을지의대 교수(의정부을지대병원 정신건강의학과), 송세현 서울대 치의학대학원 박사과정 대학원생(이상 공동 1저자), 권준수 서울의대 교수(서울대병원 정신건강의학과), 장미숙 서울대 치의학대학원 교수(이상 공동 교신저자) 공동 연구팀 최신 줄기세포 기술을 활용 조현병 환자의 신경줄기세포 특성에 대한 연구결과를 SCIE 국제학술지 <Schizophrenia Research>(IF: 4.662) 최신호에 발표했다.

연구팀은 2013년부터 2020년까지 ▲조현병 환자 3명 ▲조현병 진단을 받은 가족(친척)이 여러 명(2명 이상) 있는 유전적 고위험군 3명 ▲일반인 3명 등 9명의 유전정보를 각각 담은 신경줄기세포를 만들어 그 특성을 비교 분석했다. 

이 과정에서 공동연구팀은 장미숙 교수 연구실에서 개발한 화학적 리프로그래밍 방법으로 복부 지방 유래 지방줄기세포를 신경줄기세포로 분화 유도하는 최신 줄기세포 기술을 활용해 신경줄기세포의 이동 속도를 6시간 간격으로 총 48시간 동안 각각 측정했다.
 
그 결과 이동률이 50%에 도달하기까지 조현병 환자의 신경줄기세포 평균속도는 18시간으로 일반인의 6시간과 3배 차이를 보였다. 이동률 100% 지점까지의 평균속도 역시 조현병 환자는 48시간이 소요돼, 일반인(30시간)·유전적 고위험군(36시간) 등과 차이를 보였다.

■ 최신 줄기세포 기술을 활용해 만든 신경줄기세포의 Sox2 유전자 발현 정도 비교 분석
■ 장미숙 서울대 치의학대학원 교수 연구실의 최신 줄기세포 기술을 활용해 만든 신경줄기세포의 Sox2 유전자 발현 정도 비교 분석.

연구팀은 또 신경줄기세포의 특성을 분석하는 과정에서 조현병 환자의 신경줄기세포는 Sox2 유전자의 발현도 일반인에 비해 저하돼 있다는 사실을 발견했다. Sox2 유전자는 기존 줄기세포에서 유도만능줄기세포를 만들기 위해 조작해야 하는 주요 유전자 중 하나다. 연구에서 조현병 환자의 Sox2 유전자 발현 정도는 일반인과 비교하면 10배 이상 저하돼 있어 유의미한 차이를 보였다.

유도만능줄기세포는 성체의 체세포가 배아줄기세포와 동등한 능력을 갖도록 유도(역분화)해서 만든다. 

유전자 조작 없이 만들어 낸 신경줄기세포에서 조현병 환자와 일반인 사이의 Sox2 유전자 차이가 밝혀진 것은 이번 연구가 처음이다.

공동연구팀은 "이 연구결과는 조현병 환자에서 약물 및 전기경련치료(ECT)의 효과를 입증하는 실마리를 제공한다"고 설명했다. 

일반적으로 조현병의 신속한 증상 완화를 위해 약물치료와 더불어 전기경련치료를 시행하는데, 전기경련치료를 받은 환자들은 Sox2 유전자 발현이 증가하는 것으로 알려져 있다. 

이준희 교수는 "이번 연구를 통해 신경줄기세포의 이동 능력이 조현병의 병태생리와 연관돼 있다는 사실이 밝혀졌다"라며 "이번 연구가 신경줄기세포의 특성을 조현병 표지자로 활용하는 데 도움이 될 것으로 기대한다"고 말했다.

■ 최신 줄기세포 기술을 활용해 만든 신경줄기세포를 비교 분석한 결과(HCs: 일반인, GHRs: 유전적 고위험군, SZs: 조현병 환자)
■ 최신 줄기세포 기술을 활용해 만든 신경줄기세포를 비교 분석한 결과(HCs: 일반인, GHRs: 유전적 고위험군, SZs: 조현병 환자)

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