재생 유도

재생 의학 연구의 개요

조직 재생 연구 개요

여러 측면에서 재생은 의학 연구의 '성배'라고 할 수 있습니다. 부상으로부터 완전히 치유되고 잃어버린 장기나 조직을 재생하는 능력은 대부분 포유동물이 일반적으로 가지고 있지 않은 능력입니다. 하지만 많은 종류의 동물은 다양한 정도로 재생이 가능하며, 일부 포유동물 조직은 정상적으로 재생 능력을 보입니다. 모델 생물을 연구하면 특정 시스템에서 재생을 가능하게 하는 생화학적 경로와 다른 시스템에서 재생을 방지하는 메커니즘에 대한 통찰력을 얻을 수 있습니다. 다음은 재생 연구의 주요 돌파구가 될 수 있는 최근 연구 몇 가지입니다.

후성유전적 장벽이 눈의 재생을 억제하는 기전

성체 포유동물에서 망막은 거의 재생 능력이 전혀 없습니다. 이와 대조적으로 경골어류는 부상으로 손실된 망막 조직을 재생할 수 있습니다. 어류의 망막 재생 과정은 신경 형성 전사 인자 Ascl1의 활성에 의해 구동되어 눈 내 뮐러 신경교 세포에서 새로운 뉴런이 생성되는 과정이 필요합니다. 이를 바탕으로 연구자들은 마우스 뮐러 신경교에서 Ascl1 트랜스진을 발현하면 신경 발생이 유도되고 어린 마우스에서 망막 재생이 촉진된다는 사실을 발견했습니다. 하지만 아쉽게도 이러한 재생 능력은 생후 16일 이상 된 마우스에서는 소실됩니다 ¹. Jorstad 등의 연구팀은 이제 염색질 상태 변화가 성체 마우스에서 Ascl1이 망막 재생을 촉진하지 못하는 원인이라는 사실을 밝혔습니다 ². 최근 Nature 논문에서 그들은 뮐러 신경교에서 Ascl1의 강제 발현과 함께 히스톤 탈아세틸화 효소 억제제를 처리하면 성체 마우스가 부상 후 망막 조직을 재생할 수 있다는 것을 입증했습니다. 이 발견은 인간 망막 손상 치료에 심오한 의미를 가질 수 있습니다.

수초 재생의 조절 인자 규명

건강한 포유동물 뇌에서 뉴런을 둘러싼 수초는 손상과 염증 후에 재생할 수 있습니다. 이 과정은 손상된 조직의 전구 세포에서 새로운 희소돌기아교세포가 분화하는 과정을 포함합니다. 하지만 다발성 경화증(MS) 환자에서는 희소돌기아교세포 분화가 감소하여 수초 재생이 종종 실패합니다. 새로운 논문에서 Dombrowski 등은 특화된 T 세포 아형인 조절 T 세포(Treg)가 희소돌기아교세포 분화를 자극하여 수초 재생을 촉진한다는 사실을 보여줍니다 ³. Treg 제거 트랜스제닉 모델을 사용하여 Treg가 없으면 일부 MS 모델처럼 수초 재생이 심각하게 손상된다는 것을 보여주었습니다. 또한 CCN3이 희소돌기아교세포 분화를 매개하는 Treg 분비 인자라는 것을 확인했습니다. 이 연구는 향후 MS와 같은 탈수초 질환 치료의 기반을 제공할 가능성이 있으며, 세포 분화와 조직 복구에서 Treg 기능에 대한 이해를 넓히는 데 기여합니다 ^4-7.

사이아젠 바이오사이언스 소개

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참고문헌

1. Ueki Y, et al. Transgenic expression of the proneural transcription factor Ascl1 in Müller glia stimulates retinal regeneration in young mice. Proc Natl Acad Sci U S A. 2015 Nov 3;112(44):13717-22.
2. Jorstad NL, et al. Stimulation of functional neuronal regeneration from Müller glia in adult mice. Nature. 2017 Aug 3;548(7665):103-107.
3. Dombrowski Y, et al. Regulatory T cells promote myelin regeneration in the central nervous system. Nat Neurosci. 2017 May;20(5):674-680.
4. Ali N, et al. Regulatory T Cells in Skin Facilitate Epithelial Stem Cell Differentiation. Cell. 2017 Jun 1;169(6):1119-1129.e11.
5. Weirather J, et al. Foxp3+ CD4+ T cells improve healing after myocardial infarction by modulating monocyte/macrophage differentiation. Circ Res. 2014 Jun 20;115(1):55-67.
6. Arpaia N, et al. A Distinct Function of Regulatory T Cells in Tissue Protection. Cell. 2015 Aug 27;162(5):1078-89.
7. Burzyn D, et al. A special population of regulatory T cells potentiates muscle repair. Cell. 2013 Dec 5;155(6):1282-95.