[헬스코리아뉴스 / 이지원 기자] 췌관세포가 당뇨병 치료에 있어 췌도세포의 역할을 대체할 수 있다는 연구 결과가 나왔다.
가톨릭대학교 서울성모병원 내분비내과 윤건호 교수 연구팀은 Preadipocyte factor 1 (Pref-1) 인자를 이용해 췌관세포를 인슐린 분비세포로 유도하는데 성공했다며 이같이 밝혔다.
당뇨병의 발생 원인인 인슐린 호르몬의 부족을 해결하기 위한 췌도세포 이식술은 기증되는 장기의 부족으로 대체 연구가 필요했다.
이에 연구팀은 성인 췌장에 존재하는 줄기세포인 췌관세포를 인슐린 분비 세포로 분화시키기 위해 Preadipocyte factor 1 (Pref-1) 인자를 이용했다. Pref-1은 미성숙한 지방세포인 지방전구세포에서 분비되는 단백질로, 지방세포의 분화를 억제하는 물질로 알려져 있다.
Pref-1은 배아기 및 임신 중인 모체의 췌장에서 발현되다가 태생 직후 억제돼 정상 성체 췌장에서는 거의 발견되지 않는다. 그런데 90% 췌장 절제 후 손상을 받은 췌장의 췌관 세포에서 일시적으로 높게 나타나는 것이 확인됐다.
윤건호 교수팀은 배아 및 손상 후 재생 췌장의 췌관세포에서 높게 발현되는 Pref-1의 특성에 착안하여 췌장 성체 줄기세포로 알려진 췌관세포에서의 Pref-1의 역할 및 기전을 확인하고, 나아가 당뇨 모델의 혈당 조절에 미치는 Pref-1의 효과를 증명했다.
이번 논문에서는 단백질 및 플라스미드 DNA를 이용하여 췌관세포 내 Pref-1을 과발현시켰다. 그 결과 췌도세포의 증식에 영향을 주는 단백질로 알려진 ERK1/2, Akt, FOXO1 등이 인산화됐다.
주목할 만한 것은, Pref-1에 의해 증가했던 췌도세포 관련 단백질에 ▲ERK1/2 활성화 억제제인 PD98059 투여 시 인슐린 생성 관련 인자의 억제를 통한 FOXO1의 인산화, PDX1의 발현, ▲Akt 활성화 억제제인 LY294002 투여 시 인슐린 분비 관련 인자의 억제를 통한 SYP, CgA, SCG2 등 두 기전이 서로 독립적으로 나타난다는 점이다.
이 결과 췌관세포에서도 인슐린을 발현하는 세포가 유도됐고 포도당 자극 후 인슐린이 분비되는 등 췌도세포와 같은 기능적 역할을 하는 것이 관찰됐다.
또 췌장을 절제하여 당뇨병을 유도한 쥐 모델에 Pref-1을 투여하였을 때, 췌관세포(PanCK 발현 세포) 및 췌도세포(Insulin 발현 세포)에서 세포 증식의 표지자인 Ki67의 발현이 증가됐다. 췌장 절제 후 1주일 째 췌장에서 새로운 췌관세포의 증식 정도가 향상됐고 그 결과 4주일 후 췌장에서 췌도세포의 증식이 촉진됐다.
같은 시기 당부하 검사를 시행하였을 때 Pref-1을 투여한 당뇨군에서 혈당 강화 효과가 향상됐음을 확인했다.
윤건호 교수는 “최근 당뇨병 환자에서 췌도 이식의 성공과 함께 다양한 방법으로 당뇨병을 치료하기 위한 연구가 진행되고 있다”며 “앞으로도 실질적으로 환자들에게 적용할 수 있는 치료법을 개발하기 위해 노력하겠다”고 말했다.
이번 연구는 5일(현지 시간) 사이언티픽리포트 온라인판에 게재됐다.
