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- 이만열 교수팀, 근육재생 촉진 기전 규명해 국제학술지 게재

건국대학교 이만열 교수(첨단바이오공학부) 연구팀이 순천향대학교 황용성 교수팀과 공동연구를 통해 근육 재생을 촉진하는 새로운 기전을 규명했다. 이번 성과는 국제학술지 ‘Advanced Healthcare Materials’(IF=9.6)에 지난 9월 온라인 게재됐다.

논문 제목은 ‘Cell Surface Thiol Engineering Mechanoregulates Myogenic Differentiation via the FAK-PI3K-AKT Axis’으로, 본 논문에서 연구팀은 근육 손상과 근이영양증(muscular dystrophy) 치료의 핵심인 근육 줄기세포(myogenic progenitors) 의 분화 과정을 세포 표면의 적·산화(redox) 조절을 기반으로 한 표면 티올(thiol)의 변형으로 조절할 수 있음을 밝혀냈다.

연구팀은 TCEP(tris(2-carboxyethyl)phosphine hydrochloride) 처리로 세포 표면의 이황화 결합을 환원해 자유 티올기를 증가시켰으며, 그 결과 ‘FAK-PI3K-AKT’ 신호 경로가 활성화되면서 세포 부착과 세포골격 재편성, 근섬유 형성이 촉진되는 것을 확인했다. 또한 근육과 유사한 기질 강도(20 kPa) 조건에서 이러한 효과가 극대화돼, 다핵 근섬유(myotube) 형성과 근육 분화가 크게 향상되는 사실도 입증했다.

이번 연구는 적·산화 기반 세포 표면 공학과 기질의 생체역학적 특성을 결합해 근육 재생을 조절할 수 있는 가능성을 제시한 것으로, 향후 줄기세포 기반 근육 재생 치료와 조직공학적 응용에 새로운 전략을 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

이만열 교수는 “이번 성과는 최근 각광받는 기계신호전달(mechanosignal transduction) 연구를 바탕으로, 근육 손상 회복과 근이영양증 같은 난치성 근육 질환 극복을 위한 새로운 치료 접근법을 제시한 것”이라며, “앞으로도 학제 간 공동연구를 확대해 첨단 재생의학 발전에 기여하겠다”고 밝혔다.