학술·연구

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

등록일 2023.02.15. 작성자 관리자 조회 757

 

동국대 화학과 김종필 교수

 

 

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.   

 

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