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동국대 화학과 김종필 교수팀, 단일세포 전사체 프로파일링 분석을 통한 알츠하이머 치매에 대한 새로운 세포 치료기술 개발

등록일 2023-03-13 작성자 학과 관리자 조회 1553

 

 

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알츠하이머의 치료에 활용될수 있는 핵심적 줄기세포군 밝혀... 
환자 맞춤형 세포 치료 방안 제시
세계 최고의 학술 저널 Nature 자매지 Nature communication 온라인 판 게재

 

 

○ 동국대학교 김종필 교수 연구팀은 단일세포 레벨의 전사체 프로파일링 분석을 통하여 치매 환자 및 모델 마우스 뇌에 존재하는 치매에 새로운 원인이 되는 희소돌기아교세포(Oligodendrocyte)를 발견하였고, 이를 특이적으로 제어하여 치료할 수 있는 새로운 세포 치료의 가능성을 제시하여 Nature communication (IF:17.6)지 2월 호에 발표하였다 .
  * 희소돌기아교세포 : 척추동물의 중추신경계에서 뉴런을 지지하는 역할을 하는 세포.

 

○ 이번 연구에서 단일세포 전사체 프로파일링 분석이라는 최신 시스템 생화학 기술을 활용하여, 치매 질환 특이적인 희소돌기아교세포와 희소돌기아교세포 전구줄기세포(Oligodendrocyte progenitor cells)를 발견하였으며, 이를 치매질환 특이 희소돌기아교세포 (DAO, Disease associated oligodendrocyte)라 명명함.
  * 단일세포 전사체 프로파일링 분석 : “1개”의 세포를 분리하여, 해당 세포의 유전체적 특징을 분석하는 최신의 생물정보학 기술

 

○ 특히 단일세포 전사체 프로파일링 분석의 단일세포 데이터를 연결구조(Pseudotime analysis)라는 분석을 통하여 치매 진행과정 특이적으로 희소돌기아교세포 전구줄기세포(Oligodendrocyte progenitor cell)부터 성체 희소돌기아교세포까지의 변형된 분화 경로를(developmental lineage)를 규명하였다.

 

○ 또한 이때 비정상적으로 증가하는 Erk라는 신호전달경로를 밝혀내었으며, 이를 타깃으로하여 조절할 수 있는 약물을 투여한 결과 치매 마우스의 행동실험에서 전반적인 인지적 능력의 치료 효과를 확인하였다.

 

○ 특히 김종필 교수는 실제 치매 환자의 피질 희소돌기아교세포 데이터와의 상관관계 분석을 통해, 모델 마우스뿐만 아니라 알츠하이머 치매 환자의 뇌에서도 이와 유사한 세포군의 역할을 규명하였다.
  

○ 연구를 담당한 김종필 교수는 “이번 연구는 알츠하이머성 치매에 대한 희소돌기아교세포를 통한 강력한 치료 효과를 확인했을 뿐 아니라, 퇴행성 뇌질환에 발병에 있어서 희소돌기아교세포 및 희소돌기아교세포 전구줄기세포의 역할과 잠재력을 새롭게 제시한다는 데 의의”가 있다. 또한 근본적인 치료제가 없는 치매질환에 활용할 수 있는 새로운 줄기세포치료수단을 확보하여 실용화 할 수 있는 계기가 마련된 것에 큰 의미가 있을 것”라고 설명했다.

 

○ 이번 연구는 대학중점연구소사업, 범부처재생의료기술개발사업단 및 삼성미래기술육성사업에서 지원받아 수행되었다.

 

○ 한편, 이번 연구 결과는 세계 최고의 학술 저널 Nature 자매지 Nature communication 온라인 판(IF=17.9)에 게재되었다.

 

* 논문명
Single-cell RNA-sequencing identifies disease-associated oligodendrocytes in male APP NL-G-F and 5XFAD mice

 

Single-cell RNA-sequencing identifies disease-associated oligodendrocytes in male APP NL-G-F and 5XFAD mice 설명 이미지

 

* 본 자료와 관련된 문의는 동국대학교 화학과 김종필 교수 (02-2260-3321, jk2316@gmail.com)에게 해주시기 바랍니다.