유대류의 심장 재생 능력 활용

[아름이]

유대류의 심장 재생 능력 활용
날짜:2022년 8월 20일
원천:리켄
요약:
연구자들은 갓 태어난 유대류 동물의 심장이 몇 주 동안 재생 능력을 유지하는 방법을 발견했습니다. 이 지식을 사용하여 팀은 생후 일주일 만에 손상된 마우스 심장을 복구할 수 있었습니다. 이번 연구 결과는 심장 재생 치료제 개발에 기여할 것으로 기대된다.

일본 RIKEN 생물시스템 역학 연구 센터(BDR)의 키무라 와타루와 동료들은 갓 태어난 유대류 동물의 심장이 몇 주 동안 재생 능력을 유지하는 방법을 발견했습니다. 이 지식을 사용하여 팀은 생후 일주일 만에 손상된 마우스 심장을 복구할 수 있었습니다. 과학 저널인 Circulation 에 게재된 이번 연구 결과는 심장 재생 치료제 개발에 기여할 것으로 기대된다.

심장병은 인간 사망의 주요 원인이며 수많은 다른 이차 질병과 관련이 있습니다. 인간과 다른 포유동물의 경우, 심장마비 후 발생하는 것과 같이 손상된 심장 근육은 성숙한 심장 근육 세포가 재생되지 않기 때문에 자연적으로 복구될 수 없습니다. 모든 조직 재생과 마찬가지로 심장 복구는 새로운 세포의 탄생을 필요로 하며, 이는 하나의 세포가 두 개가 되는 세포 분열 과정을 통해서만 일어날 수 있습니다. 대부분의 포유류 심장에서 근육 세포 분열은 출생 직후에 가능하지만 며칠 후에는 빠르게 사라집니다.

그러나 다른 포유류와 달리 캥거루와 코알라와 같은 유대류는 저개발 상태에서 태어 났으며 심장을 포함하여 출생 후에도 많은 내부 장기가 계속 자랍니다. 그러나 심장 재생 능력에 대해서는 많이 알려져 있지 않습니다. RIKEN BDR의 팀은 유대류의 심장 근육 세포가 분열하는 능력을 보유하고 있기 때문에 이러한 출생 후 심장 성장이 가능하고 이것이 부상 후 심장이 재생되도록 할 수 있다는 가설을 세웠습니다. 그들은 주머니쥐에서 이 이론을 시험하기 시작했습니다.

그들은 주머니쥐의 심장이 출생 후 몇 주 동안 계속 자라는 것을 관찰했습니다. 그들은 2주 된 주머니쥐의 심장이 하루 된 쥐의 심장과 유사하고 주머니쥐 심장 근육 세포가 출생 후 몇 주 동안 계속 분열한다는 것을 발견했습니다. 이 나이에 실험적으로 유발된 심장 손상은 한 달 안에 스스로 복구되었으며, 이는 심장 세포가 계속 분열하는 한 심장이 복구될 수 있음을 나타냅니다. 이러한 결과는 그들의 가설을 확인시켜 주며, 키무라가 말했듯이 "주머니쥐에서 태어난 후 2주 이상 동안의 심장 재생은 지금까지 조사된 포유류 중에서 관찰된 가장 긴 기간입니다."

다음 단계는 주머니쥐에서는 가능하지만 쥐에서는 불가능하다는 것을 알아내는 것이었습니다. 유전자 발현 비교는 2주 된 주머니쥐가 불과 며칠 된 쥐와 유사하다는 것을 보여주었습니다. 다음으로 연구자들은 심장 재생이 더 이상 불가능할 즈음에 두 동물에서 발생한 유전자 발현의 변화를 조사했습니다. 공통점은 AMPK라는 단백질이었습니다. 추가 실험은 쥐와 주머니쥐 모두에서 AMPK의 활성화가 심장 근육의 세포 분열 중단과 일치한다는 것을 보여주었습니다. 따라서 다음 가설은 AMPK 또는 AMPK의 작용 능력을 억제하면 심장 재생이 가능한 기간을 연장할 수 있다는 것이었습니다. 기무라는 "심장 재생 능력을 결정하는 분자 경로를 이용할 수 있다면,

그들은 주머니쥐와 쥐 모두에서 이 가설을 테스트했으며 두 경우 모두 성공적이었습니다. 특히, 신생아 쥐에게 AMPK 억제제를 주사하면 생후 1주일에 실험적으로 손상된 심장이 최소한의 흉터로 재생되고 정상적인 기능을 회복할 수 있었습니다. 따라서 연구자들은 유대류에서 배운 것을 활용하여 일반 포유류에서 심장 재생을 유도할 수 있었습니다.

다음 연구 의제는 쥐가 아닌 쥐의 출생 시 AMPK 발현을 유발하는 요인을 알아내는 것입니다. "중요하고 흥미로운 질문 중 하나는 신생아 유대류가 자궁 외 환경에서 재생 능력을 유지하는 방법입니다"라고 Kimura는 말합니다. "답은 성인의 심장 재생을 유도할 수 있는 치료법으로 이어질 수 있습니다."

출처 : https://www.sciencedaily.com/