특정 성장인자가 들어있는 배양액에서 배양한 지방줄기세포를 생쥐에 주사한 결과 모발 성장이 3배 이상 촉진된 것이다.
지방줄기세포란 지방조직은 지방세포 외에 미세혈관 내피세포, 내막세포, 섬유모세포, 근육세포, 지방전구세포 등으로 구성되는데 최근에는 간엽줄기세포가 적절한 환경에서 연골, 골, 근육, 지방으로 유도된다는 사실이 보고돼 특히 주목받고 있다.
성장인자는 세포의 성장과 분화에 관여하는 단백질, 성장인자는 정상세포주기에 필수적이고 조직의 유지 및 보수에 중대한 역할을 한다.
13일 미래창조과학부는 연세대 약학과 성종혁 교수가 주도하고 김지혜, 김왕균 연구원이 참여한 이번 연구는 미래창조과학부가 추진하는 신진연구자지원사업(신진연구)의 지원으로 수행됐고, 연구결과는 줄기세포 분야 국제학술지 스템셀즈(Stem Cells)지 최근 온라인판에 게재됐다고 밝혔다.
논문명은 Functional regulation of adipose-derived stem cells by PDGF-D이다.
이번 연구결과는 지방줄기세포를 세포치료제로 개발할 때 난제로 지적되어온 긴 배양기간과 고비용을 효과적으로 극복할 수 있는 실마리로 주목받고 있다.
연구팀은 지방줄기세포에 D형 혈소판유래성장인자를 처리해주면 성장과 증식이 2배 이상 왕성해지는 것을 알아냈다.
나아가 이렇게 배양된 지방줄기세포를 생쥐의 피하에 주사한 결과 성장기 모발이 유도되고, 모발이 증식됨을 확인했다.
D형 혈소판유래성장인자(PDGF-D, platelet-derived growth factor-D)는 세포의 증식 및 분화를 유도하는 성장인자의 하나로 평활근 세포, 섬유아세포 및 혈관벽 같은 간엽유래 세포의 증식을 촉진하는 단백질이며 성장기 모발(anagen phase hair)은 모발의 반복되는 성장주기 가운데 주기의 90% 정도를 차지하는 모발이 성장하는 단계를 말한다.
D형 혈소판유래성장인자는 적은 양의 지방줄기세포를 사용하고도 동일한 발모촉진 효과를 얻을 수 있도록 도우므로 지방줄기세포 투여량을 낮출 수 있을 것이라는 설명이다.
이와 같은 줄기세포의 증식능 향상 효과는 D형 혈소판유래성장인자가 만들어낸 활성산소가 줄기세포를 자극하기 때문이다.
D형 혈소판유래성장인자가 미토콘드리아를 자극하면 활성산소가 생성되는데 이 활성산소가 신호전달물질처럼 작용하여 세포의 성장과 분열에 관계하는 신호전달경로(MAPK pathway : 세포막에 있는 수용체(receptor)에서 받은 성장 등을 위한 신호를 세포핵으로 전달해 주는 신호전달자(secondary messenger)의 하나로, 세포 증식 및 이주와 관련된 유전자의 발현을 촉진함)를 활성화, 모발 재생 단백질의 분비를 촉진함을 확인했다.
성 교수는 “3~5년의 추가연구를 하면 탈모치료용 세포치료제 개발이 가능할 것으로 예상하며, 저농도의 활성산소가 세포내 신호전달물질로 작용하여 세포의 성장을 조절한다는 최신 이론을 뒷받침하는 증거로서의 학문적인 가치가 있다”고 연구의 의의를 밝혔다.
성종혁 교수[교신저자] 이력사항
1. 인적사항
○ 소 속 : 연세대학교 약학과
○ 이메일 : brian99@empal.com
2. 학력
○ 1994~1998 : 서울대학교 약학대학 제약학과
○ 1998~2000 : 서울대학교 약학대학 석사
○ 2000~2005 : 서울대학교 약학대학 박사
3. 경력사항
○ 2014~현재 : 연세대학교 약학대학 부교수
○ 2009~2013 : 차의과학대학교 바이오공학과 조교수
○ 2007~2008 : ㈜프로스테믹스
○ 2006~2007 : Yale대학교 postdoc
4. 전문분야정보
○ 지방줄기세포, 화장품, 약제학
5. 연구지원정보
○ 2012~2014 : 미래창조과학부․한국연구재단 일반연구자지원사업(신진연구)
