[대학저널 임지연 기자] 국내 연구진이 인체 각 조직에 존재하는 내인성 줄기세포를 효과적으로 유도해낼 수 있는 신규 펩타이드를 개발하는 데 성공했다. 손상된 인체 조직의 재생을 외부 줄기세포 투입 없이 유도해낼 수 있다는 점에서 심근경색과 퇴행성 관절염, 류마티스 관절염 등의 질환 치료에 널리 활용될 수 있을 것으로 보인다.
14일 아주대에 따르면 최상돈 생명과학과·대학원 분자과학기술학과 교수와 김문석 응용화학생명공학과·대학원 분자과학기술학과 교수, 메디폴리머 공동 연구팀은 분자 역학 시뮬레이션을 통해 기존 물질보다 2~3배 뛰어난 내인성 줄기세포 이동을 가능케 하는 신규 펩타이드 물질을 개발했다고 밝혔다.
연구팀은 섭스텐스 P(substance P; SP) 유사체를 화학 유인 물질로 사용해 새로운 신규 펩타이드 물질을 개발했다. 이는 분자 역학 시뮬레이션을 통해 새로 발굴한 섭스텐스 P 유사체(SP1)를 효율적인 화학 유인 물질로 사용, 내인성 줄기세포 이동을 평가한 최초의 연구다.
연구팀은 SP1의 손실이 없는 로딩 주사용 제형을 제조하기 위해 양이온성 키토산과 음이온성 히알루론산을 사용, 정전기 상호작용에 기초한 새로운 전략을 개발했다.
또한 연구팀은 이번 연구를 통해 새로 발견한 SP1이 기존 SP보다 인간 중간엽 줄기세포의 이동 유도 능력을 2~3배 향상시킨다는 점을 확인했다. 동물 실험에서 SP1이 많은 수의 인간 중간엽 줄기세포를 하이드로겔 쪽으로 끌어당기고, 이후 혈관 내피 성장인자 모방 펩타이드가 혈관성 분화를 유도해냄을 확인한 것. 이런 발견은 SP1-로딩된 하이드로겔이 내인성 줄기세포 기반 조직 재생을 촉진하는 유망한 전략임을 나타낸다.
연구팀은 “새로운 발견을 통해 손상된 인체의 조직 재생을 외부 물질의 투입 없이 더욱 효과적으로 내인적으로 유도할 수 있게 됐다”며 “심근경색, 퇴행성 관절염과 류마티스 관절염 등의 질환 치료에 획기적으로 응용될 수 있을 것”이라고 말했다.
해당 내용은 ‘정전기적으로 상호작용하는 하이드로겔을 활용하고 섭스텐스 P 유사체 및 혈관 내피 성장인자 모방 펩타이드를 이용한 내인성 줄기세포 기반 인시츄 조직 재생(Endogenous Stem Cell-Based In Situ Tissue Regeneration Using Electrostatically Interactive Hydrogel with a Newly Discovered Substance P Analog and VEGF-Mimicking Peptide)’이라는 논문으로 국제 저널 ‘스몰(Small)’ 9월 4일 온라인판 표지논문으로 선정됐다.
이번 연구는 한국연구재단의 미래소재디스커버리 사업 및 대학중점연구소 지원사업(분자과학기술연구센터)의 지원을 받아 수행됐다.
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