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심장의 형성 또는 파괴: 계열 결정에서 형태 형성까지

전문가 제언: ○ 선천성 심장병(CHD: congenital heart disease)은 심장 발달의 결함으로 인한 기형에서 기인하며 약 1%의 발병률을 보인다. 선천성 심장병의 진단 및 외과적 치료에 있어 많은 진전이 있었으나 여전히 높은 사망률을 보이고 있다. 지난 10년 동안 CHD를 유발하는 유전적 요인을 찾고자 많은 노력이 있었다. 특히 발달 중인 심장에서 각 세포의 운명 결정, 판막형성, 전도시스템 및 심방과 심실의 발달을 조절하는 여러 전사 인자들을 동정하고 이들의 표적 유전자를 찾기 위한 연구가 왕성히 진행되었다. 현재까지 밝혀진 CHD 유발 관련 전사인자로는 ZIC3, NKX2.5, TBX5, GATA4, TFAP2B, TBX1과 FOG2 등이 있다.

○ 성인의 심근세포는 대개 분화를 마친 상태로 존재하기 때문에 일단 손상되면 재생이 어려워 심장 기능을 회복시키기가 매우 어렵다. 또한 심근세포의 사멸에 의한 심장 질환은 아직 뚜렷한 치료방법이 없다. 그러나 미분화세포를 심근세포로 분화시켜 손상된 부위에 주입함으로써 심근을 재생시키고 심장 기능을 회복하려는 세포치료가 최근 많은 주목을 받고 있다. 이 경우 세포이식에 미성숙 심근세포, 골격근모세포, 배아줄기세포, 중간엽줄기세포 등이 사용된다.

○ 그러나 이 과정에서 미분화세포가 심근세포로 분화하는 비율이 매우 낮으며, 원하지 않은 세포형으로 분화될 수 있다. 또한 이식된 세포의 생존율을 높이는 것도 중요한 과제 중 하나이다. 따라서 심근세포로의 분화 조절 기전을 토대로 세포이식 및 생존의 최적조건을 확립하는 것이 차후 성공적인 세포치료제 개발의 관건이 될 것으로 전망된다.

○ 2002년 뉴욕의대 연구자들은 심장에도 자가 복제가 가능하며, 근섬유와 민무늬근, 내피세포 등 다양한 세포로 분화할 수 있는 능력을 지닌 줄기세포가 존재한다고 보고했다. 또한 이 세포를 경색을 보인 심장 심실 벽에 이식할 경우 심근세포가 회복되어 심장의 수축 및 박출 능력이 향상됨이 확인되었다. 이러한 결과는 심장이 분화가 완료된 장기라는 기존 학설을 뒤집는 획기적인 결과로서, 줄기세포를 이용한 심장병 치료에 새로운 장을 열었다는 점에서 그 의의가 크다고 하겠다.

저자: Srivastava, D
자료유형: 학술정보