환경 변화로 주요 뇌 세포, 아교 세포에서 뇌 줄기 세포로 변환 가능성 발견

Seoul독일 암 연구 센터와 하이델베르크 대학의 과학자들은 DNA의 변화가 별아교세포를 뇌 줄기세포로 변환할 수 있다는 것을 발견했습니다. 연구팀은 쥐를 대상으로 한 실험에서 특정 DNA 패턴이 별아교세포에게 줄기세포처럼 행동할 수 있는 능력을 부여한다는 사실을 확인했습니다. 이 발견은 뇌 손상 치료를 개선하는 데 도움을 줄 수 있습니다.

주요 발견 사항:

• DNA 메틸화는 특정 유전자를 꺼서 세포의 정체성을 유지하는 메커니즘입니다.
• 뇌 줄기 세포는 일반적인 성상세포와는 다른 독특한 DNA 메틸화 패턴을 가지고 있습니다.
• 뇌의 혈액 공급이 중단되면 성상세포가 줄기 세포 메틸화 프로파일을 채택하여 새로운 신경 세포 형성을 유도합니다.

휴지 상태의 뇌 줄기세포는 주로 신경세포를 지지하는 역할을 하는 성상교세포와 유사합니다. 그러나 일부 성상교세포는 특정한 메틸화 패턴을 가지고 있어 신경세포와 다른 유형의 뇌 세포를 생성할 수 있습니다. 이 연구는 성인 쥐의 "뇌실-뇌실하 구역"(vSVZ)을 조사하며, 이곳에서 여전히 새로운 신경세포가 생성됩니다. 이 영역의 세포를 조사한 결과, 연구자들은 뇌 줄기세포가 신경 전구체에 대한 유전자를 활성화하며, 이는 일반 성상교세포에서는 메틸화로 인해 비활성화되어 있다는 사실을 발견했습니다.

뇌졸중과 유사한 상태로 혈액 공급을 제한하면 별아교세포가 유전자 표현 변화를 통해 뇌 줄기세포로 변형됩니다. 이로 인해 통상적인 영역을 넘어서 신경 전구체 세포의 수가 증가했습니다. 이러한 발견은 유전자 표현의 변화를 통해 뇌 회복에 중요할 수 있음을 시사합니다. DNA 메틸화 패턴을 조정함으로써 일반적인 별아교세포를 새로운 뉴런으로 변환하여 손상으로부터 회복을 도울 수 있습니다.

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이전 연구에서는 뇌 손상이나 뇌졸중이 새로운 신경 세포의 생성을 유도할 수 있음을 보여주었습니다. 최근 연구는 이 과정의 핵심으로 DNA 메틸화의 변화를 설명합니다. 혈류가 차단되면 DNA 메틸화 패턴이 변하여 특정 뇌 세포가 줄기 세포처럼 작용할 수 있게 됩니다. 이렇게 재프로그래밍된 세포들은 분열하여 새로운 뉴런의 전구체를 형성합니다.

생체 실험이나 영상 기법으로 이 에피제네틱 재프로그래밍을 연구하는 것은 어렵습니다. 이는 고등 포유류의 복잡한 뇌 발달을 조사하는 것을 포함합니다. 연구자들은 이러한 변화를 완전히 이해하기 위해 세포 수준에서 연구해야 하며, 배양된 성상세포는 원래의 메틸화 패턴을 유지하지 않습니다. 이러한 지식은 현재 치료 불가능한 뇌 손상을 회복하는 치료법을 개발하는 데 필수적입니다.

유전자 활동의 변화가 뇌 줄기세포에 미치는 영향을 이해하는 것은 새로운 치료법 개발로 이어질 수 있습니다. 뇌의 자연적인 능력을 이용해 특정 세포를 뉴런으로 변형시키는 방법으로, 미래의 치료법은 뉴런 성장을 촉진하여 뇌 손상이나 뇌졸중에서 회복을 돕는 데 기여할 수 있습니다.