새로운 골격 조직의 발견으로 재생의학 잠재력 향상

캘리포니아 대학교 어바인 캠퍼스(University of California, Irvine)가 이끄는 국제 연구팀은 재생 의학 및 조직 공학 발전에 큰 잠재력을 제공하는 새로운 유형의 골격 조직을 발견했습니다.

대부분의 연골은 힘을 얻기 위해 외부 세포외 기질에 의존하지만, 포유동물의 귀, 코, 목에서 발견되는 "지방연골"은 독특하게도 매우 안정적인 내부 지지를 제공하는 "지방연골세포"라고 불리는 지방으로 가득 찬 세포로 포장되어 있습니다. 부풀어 오른 포장재와 유사하게 조직이 부드럽고 탄력있게 유지됩니다.

오늘 저널에 온라인으로 게재된 연구 과학지방 연골 세포가 크기를 일정하게 유지하면서 자체 지질 저장고를 생성하고 유지하는 방법을 설명합니다. 일반 지방세포 지방 세포와 달리 지방연골세포는 음식 가용성에 반응하여 결코 수축하거나 팽창하지 않습니다.

"지방연골의 탄력성과 안정성은 귓불이나 코끝과 같은 유연한 신체 부위에 완벽한 순응적이고 탄력 있는 품질을 제공하여 재생 의학 및 조직 공학, 특히 안면 결함이나 부상에 대한 흥미로운 가능성을 열어줍니다"라고 교신 저자인 Maksim Plikus는 말했습니다. , UC Irvine 발달 및 세포 생물학 교수. "현재 연골 재건에는 환자의 갈비뼈에서 조직을 채취해야 하는 경우가 많습니다. 이는 고통스럽고 침습적인 과정입니다. 미래에는 환자별 지방연골세포를 줄기세포에서 추출하여 정제하고 개인의 필요에 맞는 살아있는 연골을 제조하는 데 사용할 수 있습니다. 3D 프린팅의 도움으로 이러한 공학적 조직을 정확하게 맞도록 모양을 만들 수 있으며 선천적 결함, 외상 및 다양한 연골 질환 치료를 위한 새로운 솔루션을 제공할 수 있습니다."

프란츠 레이디히(Franz Leydig) 박사는 1854년 쥐 귀 연골에 지방 방울이 존재한다는 사실을 발견하면서 처음으로 지방연골세포를 발견했습니다. 이 발견은 지금까지 거의 잊혀져 왔습니다. UC Irvine 연구진은 최신 생화학적 도구와 고급 영상 방법을 사용하여 지방연골의 분자 생물학, 대사 및 골격 조직에서의 구조적 역할을 종합적으로 특성화했습니다.

그들은 또한 지방을 분해하고 새로운 지방 분자의 흡수를 감소시키는 효소의 활성을 억제하여 지방연골세포의 지질 비축량을 효과적으로 고정시키는 유전적 과정을 밝혀냈습니다. 지질이 제거되면 지방연골은 뻣뻣해지고 부서지기 쉬워지며, 이는 조직의 내구성과 유연성의 조합을 유지하는 데 있어 지방으로 채워진 세포의 중요성을 강조합니다. 또한 연구팀은 박쥐와 같은 일부 포유동물에서는 지방연골세포가 커다란 귀의 평행한 능선과 같은 복잡한 모양으로 조립되어 음파를 조절하여 청력을 향상시킬 수 있다는 점에 주목했습니다.

"지방연골의 독특한 지질 생물학의 발견은 생체역학의 오랜 가정에 도전하고 수많은 연구 기회의 문을 열어줍니다"라고 Plikus 연구소의 발달 및 재생 생물학 박사후 연구원이자 연구의 주요 저자인 Raul Ramos가 말했습니다. "미래 방향에는 지방연골세포가 시간이 지남에 따라 안정성을 유지하는 방법과 그 형태와 기능을 지배하는 분자 프로그램에 대한 이해와 세포 노화 메커니즘에 대한 통찰력이 포함됩니다. 우리의 연구 결과는 대사를 넘어 지질의 다양성을 강조하고 새로운 방법을 제시합니다. 조직 공학 및 의학 분야에서 그 특성을 활용하는 것입니다."

팀에는 미국, 호주, 벨로루시, 덴마크, 독일, 일본, 한국, 싱가포르의 의료 전문가 및 학자뿐만 아니라 레이크 포레스트의 세라노 동물 및 조류 병원과 산타아나 동물원의 직원도 포함되었습니다.

이 작품은 WMKF-5634988 보조금에 따라 WM Keck 재단에서 부분적으로 지원되었습니다. UCI Beall은 제품 증명 승인 IR-PR57179에 따라 혁신을 적용했습니다. LEO 재단은 LF-AW-RAM-19-400008 및 LF-OC-20-000611을 부여합니다. Chan Zuckerberg 이니셔티브 보조금 AN-0000000062; Horizon Europe 보조금 101137006; 국립 보건원 보조금 U01-AR073159, R01-AR079470, R01-AR079150, R21-AR078939, P30-AR075047, R01-AR078389-01, R01-DE015038, R01-AR071457, R01-AR067821, R01GM152494, R01DE030565, TL1-TR001415, R01-DE013828, R01-DE30565, R01-HD073182, R01-AR067797, R01-DE017914 및 MBRS-IMSD 교육 보조금 GM055246; 국립 과학 재단은 DMS1951144, IOS-2421118, DMS1763272, CBET2134916, NSF-GRFP DGE-1321846 및 MCB 2028424를 부여합니다. 추가 지원은 Simons 재단 보조금 594598, Yoshida 장학금 재단, Howard A. Scheiderman Fellowship Award, Ben에서 나왔습니다. F. 베일러 의과대학, UC 리버사이드 의과대학 학장의 교수진 프로그램 및 덴마크 암학회의 암 연구 분야 러브 학과장입니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/01/250109163113.htm