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2018년 12월 26일 수요일

플라나리아의 놀라운 재생 능력의 비밀 - NB2 세포



(Transplanting a single stem cell rescues planarians from an otherwise lethal dose of radiation. These animals (shown at 50, 56, and 65 days after irradiation) regenerated their stem cells and survived. Scale bar equals 1 millimeter. Credit: Zeng et al./Cell 2018)


 플라나리아 같은 편형동물은 놀라운 재생 능력을 지니고 있습니다. 특히 플라나리아는 키우기도 쉽고 작은 조각으로 잘라도 완전한 개체로 재생하기 때문에 실험용 동물로 많이 사용됩니다. 하지만 플라나리아를 조각내는 건 초등학생만이 아닙니다. 과학자들 역시 플라나리아의 놀라운 재생 능력에 큰 관심을 가지고 있습니다.


 물론 기본적으로 이런 뛰어난 재생 능력은 편형동물의 단순한 신체 구조와 관련이 있습니다. 만약 플라나리아가 척추동물처럼 복잡한 구조를 갖고 있다면 그렇게 쉽게 몸을 재생하지는 못할 것입니다. 하지만 플라나리아라고 해서 마냥 단순한 구조를 지녀 쉽게 재생이 가능한 것은 아닙니다.


 예를 들어 과학자들은 플라나리아의 신경계에서 모든 형태의 다양한 신경 세포를 발견했습니다. 이렇게 여러 종류의 세포가 있는데도 모두 복원이 가능하다는 이야기는 여러 형태로 분화할 수 있는 줄기 세포가 존재한다는 이야기입니다. 최근 과학자들은 그 비밀을 하나씩 풀어가고 있습니다.


 하워드 휴이 의학 연구소의 산체스 알바라도 (Sánchez Alvarado, a Howard Hughes Medical Institute (HHMI))와 그 동료들은 플라나리아의 놀라운 재생 능력의 열쇠가 되는 새로운 세포를 찾아 냈습니다. 이전 연구를 통해 과학자들은 세포를 재생하는 Neoblasts라는 세포를 찾았는데 이번 연구를 통해 NB2라는 특별한 분화 능력을 지닌 세포가 확인됐습니다. 




(동영상) 


 연구팀은 강력한 방사선을 조사해 Neoblasts를 모두 제거한 플라나리아에 NB2 세포를 이식했습니다. 보통 Neoblasts가 제거된 플라나리아는 더 이상 세포를 재생할 수 없어 곧 죽게 되지만, NB2가 이식된 경우 정상적으로 생존이 가능할 뿐 아니라 재생 능력도 그대로 살아났습니다. 따라서 이 세포가 놀라운 재생 능력에서 가장 중요한 역할을 한다는 추정이 가능합니다. NB2 세포는 앞으로 흥미로운 연구 대상이 될 것입니다. 


 물론 아무리 연구가 진행되도 사람이 플라나리아처럼 신체가 재생될 순 없습니다. 하지만 이런 연구를 통해 조직과 장기를 더 효과적으로 재생할 수 있는 기초 지식을 얻을 수 있습니다. 플라나리아처럼 일부를 가지고 전체 개체를 만들 순 없지만, 망가진 장기와 절단된 팔과 다리를 재생할 수 있는 날이 오기를 희망합니다. 


 참고 


An Zeng et al. Prospectively Isolated Tetraspanin + Neoblasts Are Adult Pluripotent Stem Cells Underlying Planaria Regeneration, Cell (2018). DOI: 10.1016/j.cell.2018.05.006

Christopher T. Fincher et al. Cell type transcriptome atlas for the planarian Schmidtea mediterranea, Science (2018). DOI: 10.1126/science.aaq1736



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