줄기세포 연구를 통해 신체의 다른 부위에서 혈액을 만들 수 있습니다.

2023년 5월 24일

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낸시 플리슬러(Nancy Fliesler) 보스턴 아동병원

우리 몸은 조혈모세포를 키워 다양한 종류의 혈액세포를 복제하고 만들 수 있는 골수 내의 "보육실"이라는 특수한 틈새에서 혈액을 만듭니다. 의학박사 레너드 존(Leonard Zon)의 연구실에서는 혈액줄기세포가 일단 틈새 시장에 정착하면 인근 세포에 의해 "껴안는" 방법도 보여주었습니다.

Boston Children's의 줄기 세포 연구 프로그램의 일부인 Zon Lab은 새로운 연구에서 좋은 혈액 줄기 세포 틈새 시장에 필요한 성분이 무엇인지, 골수 외부에서도 동일한 조건을 만드는 방법을 알아냈습니다. 잠재적으로 이는 혈액 질환을 치료하기 위해 필요할 때 신체의 다른 부위에서 혈액을 만들 수 있게 할 수 있습니다. 이번 연구 결과는 4월 28일 Developmental Cell에 게재되었습니다.

연구실의 박사후 연구원이었던 Elliott Hagedorn 박사가 이끄는 연구팀은 제브라피시를 대상으로 혈액 생성의 유전학을 조사했습니다. 우리와 달리 제브라피시는 꼬리에서 피를 생산합니다. 조직 내 유전자 활동을 매핑하는 공간 전사체학 기술을 사용하여 연구팀은 신체의 다른 부분과 비교하여 꼬리에서 어떤 유전자가 "활성화"되는지 확인할 수 있었습니다.

전체적으로 29개의 서로 다른 유전자가 줄기 세포 틈새, 특히 정맥 동양혈관 내피 세포에서 강력하게 연결되어 있습니다. 이 세포는 정맥 정현파로 알려진 틈새 내의 작은 정맥 네트워크를 구성합니다. 결국 팀은 DNA에 결합하여 특정 유전자(이 경우 Ets, SoxF 및 핵 호르몬 수용체 계열 구성원)를 활성화하는 세 가지 전사 인자로 조사 범위를 좁혔습니다. 이들 세 가지 전사 인자의 조합은 줄기세포 틈새 시장을 창출하기에 충분하다는 사실을 발견했습니다.

그런 다음 연구팀은 유전적 기술을 사용하여 내피 세포가 이러한 요인을 더 많이 만들도록 했습니다. 이는 세포를 정맥 정현파로 다시 프로그래밍했습니다.

보스턴 아동병원 및 다나-파버 암연구소(Dana-Farber Cancer Institute)의 혈액학/종양학과 소속이기도 한 존(Zon)은 "이러한 요인을 과도하게 발현하면 배아의 다른 부분에서 혈액을 생성할 수 있다"고 말했습니다. "우리는 기본적으로 새로운 위치에 골수를 만들었습니다."

Hagedorn은 Zon에게 그날이 그가 박사후 연구원으로서 보낸 최고의 날이었다고 말했습니다. 연구팀은 실제로 혈액줄기세포가 제브라피시 꼬리의 일반적인 틈새를 떠나 새로운 위치로 이동하는 것을 관찰할 수 있었습니다. 그들은 심지어 세포가 껴안고 분열하는 것을 보았습니다.

Zon은 이 작업이 사람들에게 매우 쉽게 전달될 수 있다고 믿습니다. "배아 제브라피시의 줄기 세포 틈새는 인간의 골수와 매우 유사해 보입니다."라고 그는 말합니다. "동물의 혈액을 만들 때마다 우리 유전자의 특징이 표현됩니다."