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인간의 위점막 모사해 헬리코박터균 방어시스템 발견했다


  • 이재승 기자
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    입력 : 2023-08-28 08:34:24

    ▲ [연구진] 윗줄 왼쪽부터 Jonathan Sabaté del Río 연구원, 강주헌 교수, 아랫줄 왼쪽부터 제 1저자 정혜진 연구원, 교신저자 박태은 교수.©(사진제공=UNIST)

    UNIST 박태은 교수팀, 미세유체 기반 위점막 장벽 모사 생체칩 개발
    위점막펩티드의 독특한 방어시스템 관찰…Adv. Sci. 게재

    [울산 베타뉴스=이재승 기자] 인간의 위점막 시스템을 모사한 생체칩이 개발됐다. 헬리코박터균의 감염 상황을 재현해 위암을 비롯한 각종 위장 질환 연구의 초석이 될 것으로 기대된다.

    UNIST 바이오메디컬공학과 박태은 교수팀은 서울대학교 공성호 교수팀과 함께 오가노이드와 생체칩기술을 접목해 실제 인간의 위점막 보호 기능을 모사한 생체모사칩을 개발했다고 28일 밝혔다.

    연구팀이 개발한 생체칩으로 기존 모델로는 관찰할 수 없었던 헬리코박터균의 방어기제 중 하나를 발견했다. 위점막펩티드는 위점막층에 안정성 부여 및 감염 인자로부터 상피세포를 보호하는데, 이런 위점막펩티드가 헬리코박터균이 집단으로 형성된 곳에 모자이크 형태로 발현돼 울타리를 형성함으로써 효율적인 방어시스템을 구축하는 것을 세계 최초로 관찰했다. 즉, 위점막펩티드의 발현을 억제시키면 더 심각한 염증 반응이 일어나는 것이다.

    ▲ [연구그림1] 인간 위 미세생리 시스템(human stomach MPS) 모식도와 위 상피세포 특이적 발현 세포의 확인.©(사진제공=UNIST)

    박태은 바이오메디컬공학과 교수는 “이번 연구를 통해 실제 헬리코박터 파일로리균에 감염된 칩에서 상피세포 및 면역세포 간의 역동적인 염증 체계 상호작용을 관찰할 수 있는 모델로서의 가능성을 제시했다”고 전했다.

    또한 제 1저자 정혜진 연구원은 “이번 연구결과는 위 점막 장벽 안정성의 종합적 이해를 돕는데 기여할 수 있고, 동물 실험을 대체할 위장 체외 모델 개발의 초석 역할을 할 수 있을 것이다”며 “위점막 장벽의 체내 환경을 재현할 수 있는 첫 번째 인간 위장관 생체모사칩으로서 위장의 박테리아 및 바이러스와 같은 감염원에 대한 약물 개발 및 치료 접근성을 향상시킬 것으로 기대한다”고 밝혔다.

    이번 연구결과는 와일리(Wiley)에서 출판하는 세계적인 학술지인 어드밴스드 사이언스(Advanced Science)에 온라인 공개됐다.

    ▲ [연구그림2] 위점막 생체모사칩 내 상피-중간엽 기질 세포 간 상호작용에 따른 위 상피세포의 항상성(줄기세포능-분화능 조절) 유지 및 위점막 장벽 형성.©(사진제공=UNIST)


    베타뉴스 이재승 기자 (press@betanews.net)
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