새 연구: 인간 뇌 혈관의 발달부터 질병까지의 상세한 분자 지도 공개

Seoul다양한 국가의 연구자들로 구성된 그룹이 인간 뇌의 혈관에 대한 첫 번째 정밀 지도를 제작했습니다. 이 지도는 뇌의 초기 발달 단계부터 성인기에 이르기까지 아우르며, 뇌종양과 혈관 기형 같은 여러 질병도 포함하고 있습니다. 이 연구는 토론토의 유니버시티 헬스 네트워크와 취리히 대학교 주도로 진행되어 Nature에 발표되었습니다. 연구는 UHN의 Krembil 뇌 연구소, Donald K. Johnson 안과 연구소, 프린세스 마거릿 암 센터를 비롯하여, 웨일 코넬 의과 대학 및 메모리얼 슬로언 케터링 암 센터 같은 국제 협력 기관의 중요한 기여를 포함하고 있습니다.

이 연구는 뇌의 혈관에서 발견되는 내피 세포를 조사했습니다. 이러한 세포는 혈액이 인접한 뇌 조직과 어떻게 상호작용하는지 조절합니다. 연구팀은 내피 세포의 행동이 발달 단계와 질병 상태에 따라 달라진다는 것을 발견했습니다. 이는 내피 세포가 뇌 건강과 질환에 매우 중요하다는 것을 의미합니다. 다음은 연구의 주요 발견 사항입니다.

• 성인의 뇌에서 내피세포는 시간이 지나면서 거의 성장을 멈춥니다.
• 뇌종양과 같은 질환에서는 이러한 세포가 다시 성장하기 시작하여 초기 뇌 발달에서 보이는 것과 유사한 상태를 보입니다.
• 뇌의 혈관 구조는 건강한 상태와 질병 상태 모두에서 말초 기관과 상당한 차이를 나타냅니다.
• 질병 조건에서는 내피세포가 '항원 제시 세포'로 작용하여 면역 반응을 유발할 수 있습니다.

연구팀은 단일세포 RNA 시퀀싱을 사용하여 건강한 뇌 조직과 질병이 있는 뇌 조직을 포함한 117개의 인간 뇌 조직 샘플에서 60만 개 이상의 세포를 분석했습니다. 이 방대한 데이터를 통해 뇌 혈관에 대한 상세한 정보를 제공합니다. 연구 결과는 치료 대상으로 할 수 있는 질병 상태의 뇌 혈관에서 잠재적인 약점을 보여줍니다.

뇌의 혈관은 보통 성인이 되면 성장을 멈춥니다. 그러나 뇌종양이나 혈관 문제와 같은 특정 상황에서는 이러한 혈관이 다시 성장할 수 있습니다. 이는 과학자들에게 질병이 뇌에 어떤 영향을 미치는지에 대한 새로운 정보를 제공합니다.

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연구에 따르면 뇌의 혈관은 다른 장기들의 혈관과 차이가 있다고 밝혀졌습니다. 질병 상태에서는 뇌의 혈관이 다른 신체 부위와 유사해질 수 있습니다. 일반적으로 유해한 물질을 차단하는 역할을 하는 혈뇌 장벽의 내피세포가 질병 중에는 면역 체계를 돕기 위해 변할 수 있습니다.

연구자들은 이번 연구 결과를 통해 뇌 질환 치료법을 개선하려고 합니다. 초기 뇌 발달의 혈관 성장 과정과 질병에서 혈관 생성을 재개하는 방법을 이해함으로써, 이러한 과정들을 중단시키는 치료법을 개발할 수 있습니다. 이러한 치료법을 면역 요법과 함께 활용하면 환자들이 더 오래 살 수 있을 것으로 기대됩니다.

이번 연구를 통해 만들어진 세부적인 분자 지도는 전 세계 과학자들에게 매우 중요한 도구가 될 것입니다. 이 지도는 혈관 생물학, 암 연구, 뇌 과학과 같은 분야에서 연구자들에게 많은 도움을 줄 것입니다. UHN의 크렘빌 뇌 연구소의 Thomas Wälchli 박사는 초기 뇌 발달과 질병 간의 유사성을 이해하면 뇌 질환의 조기 발견 및 치료로 이어져 환자의 건강을 크게 개선할 수 있을 것이라고 말합니다.