분자유전학실험실 (단국대학교 분자생물학과)



 이성욱 ( 2010-03-29 09:48:56 , Hit : 6030
 만성적인 상처의 치료를 어렵게 만드는 마이크로RNA


KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2010-03-29

오하이오 주립대학 연구팀이 동물 실험을 통해 혈액 흐름이 제한된 만성적 상처에서 작은 RNA 단편이 상처 부위 봉합을 위해 피부 세포 증식을 유도하는 단백질의 생산을 감소시킨다는 것을 발견했다. 또한 연구팀은 인간의 피부 세포에서 실험적 약물을 이용해 RNA 단편을 불활성화시켜 피부 세포 증식을 촉진하는 단백질의 수준이 증가하고 그 결과로 피부 세포가 증식하는 것을 확인하였다. 연구 결과는 학술지 “PNAS”에 발표되었다.

만성 상처(chronic wound)는 허혈적(국소적 빈혈 상태)인 상처를 포함하는데, 혈액의 흐름과 산소가 상처 부위에 결핍되었기 때문에 치료가 매우 느리게 진행되거나 혹은 전혀 되지 않을 위험도 있다. 욕창, 하지궤양, 당뇨성 궤양을 포함하는 만성 상처는 당뇨, 고혈압, 비만과 심약한 혈관 상태를 특징으로 하는 또 다른 질환에서 흔한 합병증이다. 혈액 공급이 불충분할 때, 산소를 포함해 많은 것들이 상처 부위에 부족하고 저산소증이라고 하는 상태로 이어진다.

연구팀은 저산소증이 miR-210으로 알려진 마이크로RNA를 유도한다는 것을 보였으며, miR-210이 상처 봉합 과정을 위해 필요한 피부 세포의 증식을 차단한다는 것을 알았다. 마이크로RNA는 단백질을 만들기 위한 RNA와는 전혀 다른 역할을 하는데, 그것들은 중요한 단백질 구성 과정을 차단한다.

연구팀은 허혈성 그리고 비허혈성 상처를 실험동물 피부에 만들었다. 허혈적인 상처를 만들기 위해 혈액 흐름이 제한된 피부 덮개를 만들고 그 피부 덮개 중앙에 상처를 냈다. 그들은 상처의 혈류 수준이 서로 다르다는 것을 실험을 통해 증명하고, 상처에서 실질적인 산소 수준을 측정하기 위해 특이화된 탐침을 사용해 실험동물에서 허혈적 상처의 산소 수준이 임상적인 인간의 만성 상처에서 특정되는 산소 수준과 가깝게 일치한다는 것을 보였다. 이 허혈적 상처에서는 저산소증이 관찰되었다. 저산소증은 저산소증 유도 인자-1알파(hypoxia inducible factor-1a, HIF-1a)라고 하는 특정 단백질의 발현을 유도한다. HIF-1a는 유전자의 발현을 조절하는 전사인자이며, 이 경우 적어도 한가지 이상의 마이크로RNA에 영향을 주는 것으로 보인다. 연구팀은 상처에서 이들 물질들에 대한 관계를 연구했다. 저산소 상태에서 HIF-1a 발현은 miR-210의 활성화로 이어지고, 이 마이크로RNA는 피부 세포의 증식을 촉구하는 E2F3 단백질 수준을 감소시킨다. 반면 비허혈적 상처에서는 E2F3 단백질이 풍부해 7일 안에 정상적으로 치료되었다.

연구팀은 또한 인간 피부세포주(각질형성세포)를 이용해 저산소증에 의해 유도되는 HIF-1a 단백질이 정상적인 산소 수준 하에서 활성화되도록 세포를 조작했다. 정상적인 산소 수준에서 HIF-1a의 존재는 miR-210의 수준을 증가시켰으며, E2F3 단백질 수준은 감소되었다. 그들은 이 조건에 안타고미르(antagomir)라고 하는 실험적 약물을 첨가하였다. 안타고미르는 microRNA를 불활성화시키는 합성적인 약물이며, 실험에서는 miR-210에 특이적으로 작용하도록 고안된 약물이 사용되었다. 안타고미르는 miR-210의 수준을 낮추었으며, 결과 E2F3 단백질 수준과 함께 피부 세포 성장이 유의하게 증가하였다. miR-210의 작용을 인위적으로 흉내 내는 물질을 이용해 miR-210 수준을 증가시키자 피부세포 성장은 감소되었다.

국소적으로 피부에 사용될 수 있는 이 약물을 이용해 RNA 단편을 표적으로 하는 것은 치명적인 만성 상처 치료에 새로운 전략을 제공할 것이다.  


출처 : http://www.physorg.com/print188497286.html










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