[대학저널 온종림 기자] KAIST(한국과학기술원) 연구팀이 염증성 장질환 진단과 회복의 핵심 효소를 발견했다. 염증성 장염의 회복 조절에 적극 활용이 기대된다.

KAIST 생명과학과 김세윤, 양한슬 교수 연구팀은 6일 염증으로 손상된 대장 조직 회복의 필수 인자인 핵심 효소를 발굴하고 외부로부터 면역기능을 제공한다고 알려진 솔세포(tuft cell)의 발생을 조절한다는 점을 규명하는데 성공했다.

궤양성 대장염과 크론병과 같은 염증성 장 질환은 복통, 설사뿐 아니라 전신 무력감, 체중 감소, 장 천공 등의 합병증을 유발하는 심각한 질환이다.

이러한 염증성 장 질환은 아직 발병 메커니즘이 명확하게 규명되지 않았다.

KAIST 생명과학과 및 줄기세포 연구센터 김세윤 교수, 양한슬 교수 연구팀은 연세대 의과대학 황성순 교수 연구팀과의 공동연구를 통해 장 상피세포에서의 IPMK 효소의 역할규명연구를 다각적으로 수행했다.

연구팀은 덱스트란 황산나트륨(DSS)을 투여해 대장염을 유발할 경우, IPMK 유전자가 결손된 생쥐로부터 대장염 회복반응이 현저하게 둔화됨을 관찰하고 이로부터 IPMK 효소가 손상된 대장 조직이 회복되는데 필수적 인자임을 규명했다.

특히 연구팀은 IPMK 효소가 제거된 장 조직에서는 솔세포(tuft cell)의 발생과 기능에 심각한 장애가 발생함을 관찰했다. 솔세포란 소장과 대장뿐 아니라 흉선, 췌장 등에 존재하는 세포로서 표면에 미세 융모구조를 보이는 독특한 세포다.

공동연구팀은 첨단 단일세포 RNA 유전자 배열 순서 분석기술을 통해 IPMK 효소가 제거된 장 상피조직에서 아세틸콜린 분비를 담당하는 솔세포군의 발생이 특이적으로 감소함을 규명했다. 또한 이러한 분석과정에서 생쥐의 대장에 존재하는 솔세포는 크게 면역기능을 담당하는 세포군, 아세틸콜린 분비 솔세포군 외에 유전자 발현 능력이 감소한 새로운 솔세포군이 있다는 사실을 발견해 학계에 최초 보고했다.

연구팀은 "발굴한 IPMK 효소에 기반한 아세틸콜린 분비성 솔세포의 발생 및 기능조절은 염증성 장 질환의 진단 및 치료기술 개발 등에 적극적으로 활용될 것ˮ이라며 연구의 의의를 설명했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지인 `세포 및 분자 소화기학 및 간장학 (Cellular and Molecular Gastroenterology & Hepatology)'에 지난 8월 19일 字 온라인 게재됐다.

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