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제목 [R&D]줄기세포유래의 3차원 소장시스템으로 체내 면역반응 모사
출처 Science Daily 보도일 2017-11-29
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상세내용

터프츠대학교(Tufts University) 연구진이 자연적인 면역반응을 포함한 소장의 특성을 줄기세포 유래의 in vitro 모델로 재현해냈다(PLOS ONE 저널). ‘Organ-on-a-chip’이라고도 불리는 in vitro 3차원 세포시스템은 향후 동물모델을 대체하여 전통적인 세포배양과 임상적용 사이의 간극을 메울 전망이다. 그러려면 시스템적으로 살아있는 장기의 기능 및 환경을 모사할 수 있어야 하며 이를 위해 연구진은 3차원의 실크 스캐폴드를 이용해 소장과 유사한 인간줄기세포유래의 조직인 ‘enteroids’를 배양하고 실제 소장과 얼마나 유사한지를 분석하였다.

분석 결과 모델 내 세포들을 4개 종류로 이루어진 성숙한 상피층으로 성공적으로 분화시켰으며 소장에 해당하는 적합한 특성들, 예로 밀착연접(tight junctions), 양극화된 미세융모(microvilli) 그리고 소화효소의 분비의 현상들을 나타냈다. 그리고 이 시스템을 대장균(E. coli)에 감염시켰을 때는 항박테리아 반응, 그리고 자연적인 면역반응과 연관된 유전자의 상향조절(upregulation)이 일어났다.

연구진은 3차원 세포시스템이 장 감염에 대한 자연적인 인간의 반응을 밀접하게 모사하였다고 주장했다. 또한 복잡한 실제 소장 환경과 비교하였을 땐 본 3차원 모델이 극적으로 단순화된 경향이 있지만 향후 대장염의 발병기전, 그리고 장내 공생관계의 미생물과 병원성 미생물간의 상호관계를 규명할 수 있다는 점에서 고무적이라는 의견을 내비쳤다

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