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분화전능 줄기세포 - 재생의학은 전능 세포를 찾고 있다

전문가 제언: ○ 재생의학과 조직공학은 손상된 장기를 효과적으로 치료하거나 대체할 수 있는 새로운 줄기세포를 찾고 있다. 줄기세포는 자체증식과 분화가 가능한 세포로 그 세포원(source)에 따라 배아줄기세포와 성체줄기세포로 구분한다.

○ 배아줄기세포는 정자와 난자가 수정되어 접합자가 처음 분열해서 생성되는 활구(blastomer)는 전능(totipotenc)의 줄기세포이지만 다시 분열해서 32세포 단계의 상실배(morula, 桑實胚)가 되면 분화전능(totipotency)을 잃고 새로운 단계의 분화만능(pluripotent)이 된다고 본다. 성체줄기세포는 체내의 여러 조직과 기관에 내재해 있어 세포나 조직이 손상되거나 재생이 필요할 때 증식과 분화로 세포를 대체하며, 그 분화영역도 만능에서 단능(monopotent)까지 다양하고 세포의 수도 한정되어 있다.

○ 발생단계에 내배엽, 중배엽, 외배엽에서와 같이 전체 계보의 세포를 만들 수 있는 분화만능의 줄기세포(PSC)가 치료나 재생을 위해서는 가장 좋은 재원이 될 수 있다. 그런데 그러한 재원의 줄기세포를 배(embryo)에서 구하기는 힘들고 성체에서 분리하거나 이미 분화된 세포에서 만들어 쓰려는 연구가 진행되고 있다.

○ 분화만능의 줄기세포는 in vitro에서 모든 계보의 세포로 분화할 수 있고 in vivo에서 배반포(blastocyst)가 하는 일은 다 할 수 있어야 한다. 이 리뷰에서는 성체조직에서 분리한 PSC의 특성과 한계가 무엇인지를 검토하고, 지금 시도되고 있는 분화한 체세포를 재 프로그램 하는 방법에 대해 요약하고 있다.

○ 최근에 외배엽줄기세포(Epiblast stem cells)나 4개(Oct-4, Sox-2, Myc, Klf4) 전사인자로 유전자전이를 통해 섬유모세포를 배 상태로 재 프로그램 한 예가 있다. 이러한 조작은 이미 분화한 유전체에서 침묵하고 있는 부분을 다시 각성시켜 만능을 다시 수립하고 있다. 그리고 작은 배아 같은 줄기세포(Very Small Embryonic Like stem cells, VSEL)가 조직에서 동정되고 있어 분화에 대한 더 많은 기초적인 연구가 필요하다.

저자: Mariusz Z. Ratajczak et al
자료유형: 학술정보