연구자들은 세포 재프로그래밍에 대한 오랜 이론에 도전합니다.

토론토 대학 연구진이 이끄는 팀은 신경능선 줄기세포라고 불리는, 피부와 신체의 다른 부위에 위치한 세포 그룹이 다른 연구자들이 발견한 재프로그램된 신경 세포의 원천이라는 것을 발견했습니다.

그들의 연구 결과는 세포 재프로그래밍에서 널리 알려진 이론, 즉, 발달된 세포는 전사 인자를 주입하여 전혀 관련 없는 세포 유형으로 정체성을 전환할 수 있다는 이론을 반박합니다. 연구팀은 대안 이론을 제안합니다. 즉, 다른 유형의 세포로 재프로그래밍될 수 있는 능력이 독특한 희귀한 줄기 세포 유형이 하나 있다는 것입니다.

"우리는 대부분의 세포 재프로그래밍 사례가 신체 전반에 걸쳐 발견되고 성숙한 세포 집단 내에서 휴면 상태에 있는 희귀하고 다중 잠재력을 가진 줄기 세포에 기인할 수 있다고 믿었습니다." 연구의 제1 저자이자 토론토 대학교 세포 및 생물 분자 연구 센터의 대학원생인 저스틴 벨레어-히키가 말했습니다. "재프로그래밍이 비효율적인 프로세스인 이유는 완전히 이해되지 않았습니다. 저희 데이터는 신경능선 줄기 세포가 원하는 재프로그래밍된 세포 유형을 생성할 수 있는 몇 안 되는 줄기 세포 중 하나라는 것을 보여줌으로써 이러한 비효율성을 설명합니다."

해당 연구는 최근 저널 ' Stem Cell Reports' 에 게재됐습니다.

피부의 모낭 아래에서 발견할 수 있는 신경능선 세포는 유전적으로 뉴런으로 발달하도록 소인이 있습니다. 이는 예상치 못한 일이 아닙니다. 피부의 많은 세포 유형이 뉴런과 같은 배아의 위치, 즉 외배엽 배아층에서 유래하기 때문입니다. 외배엽은 배아 발달 중에 형성되는 세 개의 세포층 중 가장 바깥쪽에 있습니다.

연구팀은 세포 재프로그래밍 연구의 실험 데이터가 세포의 정체성이 얼마나 유연한지에 대한 측면에서 어떻게 해석되는지에 대한 그들만의 의문을 통해 이 연구를 수행하게 되었습니다. 여기에는 세 개의 배아층이 서로 다른 발달 역사에 의해 분리되어 있음에도 불구하고 한 배아층의 성숙 세포가 다른 배아층의 성숙 세포로 직접 재프로그래밍될 수 있는 방법에 대한 이론이 포함됩니다. 그들은 세포 재프로그래밍은 줄기 세포에서 성숙 세포로만 발생할 수 있으며, 둘 다 같은 배아층에서 유래한다고 가정했습니다.

"직접적인 재프로그래밍에 대한 주장은 과장되었거나 데이터에 대한 부정확한 해석에 근거한다고 생각합니다."라고 Belair-Hickey는 말했습니다. "우리는 세포의 정체성이 세포 재프로그래밍 분야에서 제안한 것보다 훨씬 더 정의되고 안정적이라는 것을 보여주기 위해 나섰습니다. 언뜻 보기에 우리는 신경 세포로 재프로그래밍될 수 있는 피부 세포를 발견한 것처럼 보이지만, 실제로 발견한 것은 뇌에서 유래한 피부의 줄기 세포입니다."

신경능선 줄기세포는 피부, 뼈, 결합 조직을 포함한 신체 전반에 걸쳐 발견됩니다. 신체 전체에 분포되어 있고, 다양한 유형의 세포로 재프로그래밍할 수 있으며, 피부 내에서 수집이 가능하기 때문에 질병을 치료하기 위한 줄기세포 이식에 매우 유망한 후보입니다.

"신경능선 줄기세포는 몸 전체에 널리 퍼져 있지만 드물기 때문에 세포 재프로그래밍을 연구하는 다른 사람들에게 주목받지 못했을 수 있습니다." 도넬리 센터와 토론토 대학교 테머티 의대의 분자 유전학 교수이자 연구의 수석 연구원인 데릭 반 더 쿠이의 말입니다. "따라서 다른 세포 유형으로 재프로그래밍될 수 있는 다양한 유형의 조직의 성숙 세포로 오인되었을 수 있습니다. 저는 우리가 발견한 것이 세포 재프로그래밍의 진정한 잠재력을 이해하기 위해 연구할 수 있는 독특한 줄기세포 그룹이라고 생각합니다."

이 연구는 캐나다 보건 연구소, 크렘빌 재단, Medicine by Design의 지원을 받았습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/11/241101123641.htm