위점막 재생 줄기세포 특성 밝혀졌다

대구경북과학기술원 연구팀 규명… 위암 등 질환 원인ㆍ치료법 개발 기여 기대

대구경북과학기술원(DGIST, 디지스트) 김종경(오른쪽) 뉴바이올로지전공 교수와 이은민 연구원. 디지스트 제공.

위 줄기세포의 특성이 규명됐다. 위염 위궤양 등 일반적인 위장질환이나 위암의 발병원인을 규명하고, 치료법을 개발하는데 기여할 것으로 기대된다.

대구경북과학기술원(DGIST, 디지스트)는 김종경 뉴바이올로지전공 교수팀이 한국, 오스트리아, 영국이 함께하는 공동연구에 참여, 위 줄기세포의 특성을 규명했다고 19일 밝혔다.

연구팀에 따르면 위 내부 위점막층의 상피는 음식이 지나가며 손상되지만, 상피 내 위샘에 위치한 위 줄기세포가 세포 재생을 통해 손상부위를 복구한다. 그 동안 과학자들은 연구결과 상피 내 ‘위샘’ 상부에만 줄기세포가 있는 것으로 파악했다. 하지만 최근 연구에선 위샘의 하부인 ‘기저부’에서도 줄기세포가 추가로 발견되는 등 정확한 위치 식별이 매우 어려운 상태다.

이는 위샘에서 줄기세포를 구분할 수 있게끔 하는 마커 유전자의 정확도가 떨어지기 때문이다. 연구진은 마커 유전자 대신 분열하는 세포의 특성으로 위치 식별이 가능한 ‘다색 마우스 색종이 리포터 시스템(Multi-Color Mouse Confetti Reporter System)’을 이용해 생쥐의 위상피세포 계통 추적에 성공했다.

식별 원리는 줄기세포를 색으로 구분하는 것이다. 생쥐에 타목시펜을 투약하고 현미경으로 세포 분열과 이동을 관찰하면, 줄기세포는 네 가지 색상 중 하나로 표시된다. 특히 줄기세포가 분열ㆍ이동하며 생성된 딸세포가 원래의 줄기세포와 같은 색상을 띄어, 여러 색종이 조각들을 이어 붙인 모자이크 같은 위샘의 모습을 관찰할 수 있다. 이러한 원리를 이용해 연구팀은 위샘 상부와 하부에서 서로 다른 두 종류의 위 줄기세포를 규명했다. 이는 관련 분야에서 해결하지 못했던 난제를 해결한 것으로 의미가 크다.

연구팀은 또 상부 줄기세포는 빠른 분열로 위샘 상부의 재생을 담당하며, 하부 줄기세포는 느린 분열로 위샘 하부의 재생을 담당한다는 특성을 파악하는데 성공했다.

김종경 교수는 “이번 연구를 통해 역할과 특성이 서로 다른 두 가지 종류의 위 줄기세포의 위치와 분자적 특성을 규명했다”며 “위장질환과 위암의 발병 원인이해와 치료법 개발 등에 유용하게 활용될 것으로 기대된다”고 말했다.

이번 연구는 디지스트 이은민 뉴바이올로지전공 연구원이 공동2저자로 참여했다. 오스트리아, 경국 연구팀과 함께 진행했다. 연구결과는 지난 15일 줄기세포 분야의 국제학술지 셀스템셀(Cell Stem Cell)에 발표됐다.

정광진기자 kjcheong@hankookilbo.com