맛을 감지하는 미각 수용체 세포의 재생 원리가 밝혀졌다.
정한성 연세대학교 치과대학 구강생물학교실 교수, 아니쉬 아드파이카(Anish Ashok Adpaikar) 연구원, 조혜연 치의학과 학생, 이종민 BK21 창의치의학융합 교육연구단 교수 연구팀은 미각 수용체 세포의 재생 메커니즘을 밝혀, 미각 기능 상실 치료의 새로운 가능성을 확인했다고 17일 밝혔다.
혀 표면의 작은 돌기(papilla)에는 미각을 느끼는 미각 수용체 세포(taste cell)가 있는데, 이 세포 50~150개가 모여 미뢰가 된다. 각 세포의 평균 수명은 약 2주로, 수명을 다하면 새로운 세포로 대체되는 재생 과정을 평생 반복한다.
그런데 약물·방사선 치료와 같은 외부 요인이나 노화로 재생 과정에 문제가 생기면 미각 기능이 감퇴해 맛을 제대로 느끼지 못한다.
기존에는 미뢰 외부의 미각 줄기세포가 ‘Lgr5’ 유전자를 발현해 미각 수용체 세포를 재생시키는 원리 정도만 알려졌고, 미각 수용체 세포의 재생 원리를 완전히 밝힌 연구는 적었다.
연구팀은 미각 수용체 세포의 또 다른 재생 원리가 있을지에 주목해, 미뢰 외부의 신경이 손상됐을 때 혀 표면 돌기에 미각 수용체 세포를 재생하는 기능이 있는지 실험했다.
실험용 마우스에서 미각을 관장하는 설인두 신경을 절단해 미뢰를 제거한 뒤 재생되는 세포를 관찰했다. 그 결과 유두에 남아있던 미각 수용체 세포 중 일부가 미뢰를 재생하기 위해 발달 초기 단계로 되돌아가는 ‘역분화’ 현상을 보였다. 역분화 과정에서 K14 등의 단백질이 다수 발현되며 새로운 미각 수용체 세포를 만들어냈다. 이를 통해 연구팀은 기존에 미각 수용체 세포를 재생하는 것으로 알려진 미각 줄기세포 외에도 미뢰 재생에 관여하는 또 다른 세포의 존재를 처음으로 확인했다.
정한성 교수는 “입 속 상피세포의 분화 과정에서 ‘역분화 현상’이 세포의 재생을 유발한다는 것을 밝혔다”며 “추후 미각 장애 환자 치료 성적을 높일 수 있을 뿐만 아니라 다른 장기의 줄기세포 원리를 연구하는 데도 도움이 될 것으로 기대한다”고 말했다.
이번 연구 결과는 국제학술지 실험 및 분자 의학(Experimental and Molecular Medicine) 최신 호에 실렸다.
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