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뇌에 성공적으로 이식된 줄기세포에서 만들어진 뉴런
게시일 2010-02-01 09:59 | 최종수정 2010-09-09 13:42
배아줄기세포에서 자라 이식된 뉴런은 어린 동물의 뇌에서 완전하게 결합될 수 있다는 연구결과가 에 발표되었다. 건강한 뇌는 안정적이고 정상적인 행위에 필요한 세포 사이의 연결이 잘 이루어져 있다. 이번 새롭게 발견된 연구결과는 처음으로 줄기세포가 직접적으로 특정한 뇌세포가 될 뿐 아니라 적절하게 연결된다는 점을 보여주었다 .
이번 연구에서 스탠포드 의대 (Stanford Medical School)의 신경과학자인 제임스 와이만 (James Weimann)이 이끄는 연구진은 신체의 근육통제를 담당하는 뇌의 피질에서 정보가 전달되는 세포에 집중했다. 척추손상이나 근위축성 측상경화증 (amyotrophic lateral sclerosis, ALS)로 인해 이 뉴런들은 손상을 입거나 손실되었다. 와이만은 “이 줄기세포에서 만들어진 뉴런은 뇌의 피질로가 척추 사이에서 신경섬유를 자랄 수 있게 한다. 그래서 이번 연구는 줄기세포의 치료목적으로 사용할 수 있다는 사실을 확인했다”고 말했다.
새로운 세포를 뇌에 성공적으로 결합시키기 위해 연구자들은 처음에 특화되지 않은 세포가 뇌의 피질에서 특정한 세포가 될 수 있는 조건을 만들어야 했다. 대뇌피질 신경원의 선구세포가 되는 세포는 배양접시에서 성장한 뉴런과 같은 특징이 나타날 때까지 배양된다. 이 새롭게 만들어진 뉴런은 새롭게 태어난 실험용 생쥐의 뇌에 이식되었다. 특히 이 뉴런은 시가과 접촉 그리고 운동과 연관되는 피질부분에 이식되었다.
지금까지 이들 적절한 세포연결을 만드는 것은 신경시스템 이식치료법에서 근본적인 문제가 되어왔다. 이번 연구에서 성장한 뉴런은 적절한 뇌의 구조에 퍼졌으며 더욱 중요하게 적절하지 않은 부분에는 미치지 않았다. 예를 들어 시각피질에 이시고딘 세포는 중뇌의 상구 (superior colliculus)와 교뇌 (pons)라고 불리는 깊숙한 뇌구조에 까지 도달했지만 척추에는 도달하지 않았다. 운동을 담당하는 피질에 이식된 세포는 척추까지 확산되었지만 중뇌의 상구에는 도달하지 않았다. 이번 연구에는 참여하지 않았지만 <라이프 테크널러지 (Life Technology)>사의 줄기세포 전문가인 마헨드라 라오 (Mahendra Rao) 박사는 “저자들은 이식한 한 종류의 뉴런에 대한 적절한 연결이 새롭게 태어난 실험쥐에서 이루어졌다는 점을 보여주었다”고 말했다.
연구자들은 또한 이식될 수 있는 세포를 배양하는데 사용된 두 가지 방법을 비교하고 있다. 이들 중 한 가지 방법이 원하는 결과를 얻었다. 라오는 “저자들은 적절한 연결성을 보여주기 위해 적합한 종류의 뉴런을 얻는 방법을 제공하고 있다. 이것은 이들 세포의 실용적인 사용에서 엄청난 발달을 이루었다”고 말했다. 연구자들은 현재 성체 동물과 궁극적으로 인간에서 동일한 결론을 얻을 수 있는지 여부를 연구하고 있다. 와이만과 그의 동료들은 또한 어떻게 이식된 세포가 정확하게 적절한 방법으로 연결될 수 있는지를 이해하고 이들이 시각과 운동과 같이 적절한 행위를 만들어내는지 여부를 이해하려고 하고 있다. 이번 연구는 국립신경질환 및 뇌졸증 연구소 (National Institute of Neurological Disorders and Stroke)와 로만 리드 척추손상연구기금 (Roman Reed Spinal Cord Injury Research Fund) 그리고 캘리포니아 재생의학 연구소 (California Institute for Regenerative Medicine)의 지원을 받아 이루어졌다.
사진설명: 단일줄기세포에서 만들어진 뉴런이 대뇌피질에서 이식된 뒤 이동하였다. 파란색 착색은 내생적인 신경세포의 핵이다.
원문출처: Ideguchi, M. et al. ‘Murine embryonic stem cell-derived pyramidal neurons integrate into the cerebral cortex and appropriately project axons to subcortical targets’ The Journal of Neurosceice 30 (3): 894-904
출처 : http://www.sciencedaily.com/releases/2010/01/100119172751.htm
정보제공 : 한국과학기술정보연구원(KISTI) 해외과학기술동향
(본 내용은 KISTI의 정보이용 승인을 통해 제공되며 저작권은 KISTI에 있습니다.)
이번 연구에서 스탠포드 의대 (Stanford Medical School)의 신경과학자인 제임스 와이만 (James Weimann)이 이끄는 연구진은 신체의 근육통제를 담당하는 뇌의 피질에서 정보가 전달되는 세포에 집중했다. 척추손상이나 근위축성 측상경화증 (amyotrophic lateral sclerosis, ALS)로 인해 이 뉴런들은 손상을 입거나 손실되었다. 와이만은 “이 줄기세포에서 만들어진 뉴런은 뇌의 피질로가 척추 사이에서 신경섬유를 자랄 수 있게 한다. 그래서 이번 연구는 줄기세포의 치료목적으로 사용할 수 있다는 사실을 확인했다”고 말했다.
새로운 세포를 뇌에 성공적으로 결합시키기 위해 연구자들은 처음에 특화되지 않은 세포가 뇌의 피질에서 특정한 세포가 될 수 있는 조건을 만들어야 했다. 대뇌피질 신경원의 선구세포가 되는 세포는 배양접시에서 성장한 뉴런과 같은 특징이 나타날 때까지 배양된다. 이 새롭게 만들어진 뉴런은 새롭게 태어난 실험용 생쥐의 뇌에 이식되었다. 특히 이 뉴런은 시가과 접촉 그리고 운동과 연관되는 피질부분에 이식되었다.
지금까지 이들 적절한 세포연결을 만드는 것은 신경시스템 이식치료법에서 근본적인 문제가 되어왔다. 이번 연구에서 성장한 뉴런은 적절한 뇌의 구조에 퍼졌으며 더욱 중요하게 적절하지 않은 부분에는 미치지 않았다. 예를 들어 시각피질에 이시고딘 세포는 중뇌의 상구 (superior colliculus)와 교뇌 (pons)라고 불리는 깊숙한 뇌구조에 까지 도달했지만 척추에는 도달하지 않았다. 운동을 담당하는 피질에 이식된 세포는 척추까지 확산되었지만 중뇌의 상구에는 도달하지 않았다. 이번 연구에는 참여하지 않았지만 <라이프 테크널러지 (Life Technology)>사의 줄기세포 전문가인 마헨드라 라오 (Mahendra Rao) 박사는 “저자들은 이식한 한 종류의 뉴런에 대한 적절한 연결이 새롭게 태어난 실험쥐에서 이루어졌다는 점을 보여주었다”고 말했다.
연구자들은 또한 이식될 수 있는 세포를 배양하는데 사용된 두 가지 방법을 비교하고 있다. 이들 중 한 가지 방법이 원하는 결과를 얻었다. 라오는 “저자들은 적절한 연결성을 보여주기 위해 적합한 종류의 뉴런을 얻는 방법을 제공하고 있다. 이것은 이들 세포의 실용적인 사용에서 엄청난 발달을 이루었다”고 말했다. 연구자들은 현재 성체 동물과 궁극적으로 인간에서 동일한 결론을 얻을 수 있는지 여부를 연구하고 있다. 와이만과 그의 동료들은 또한 어떻게 이식된 세포가 정확하게 적절한 방법으로 연결될 수 있는지를 이해하고 이들이 시각과 운동과 같이 적절한 행위를 만들어내는지 여부를 이해하려고 하고 있다. 이번 연구는 국립신경질환 및 뇌졸증 연구소 (National Institute of Neurological Disorders and Stroke)와 로만 리드 척추손상연구기금 (Roman Reed Spinal Cord Injury Research Fund) 그리고 캘리포니아 재생의학 연구소 (California Institute for Regenerative Medicine)의 지원을 받아 이루어졌다.
사진설명: 단일줄기세포에서 만들어진 뉴런이 대뇌피질에서 이식된 뒤 이동하였다. 파란색 착색은 내생적인 신경세포의 핵이다.
원문출처: Ideguchi, M. et al. ‘Murine embryonic stem cell-derived pyramidal neurons integrate into the cerebral cortex and appropriately project axons to subcortical targets’ The Journal of Neurosceice 30 (3): 894-904
출처 : http://www.sciencedaily.com/releases/2010/01/100119172751.htm
정보제공 : 한국과학기술정보연구원(KISTI) 해외과학기술동향
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