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세계 최초 인간-원숭이 키메라 배아 탄생
  • 등록일2021.04.18
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중국과학원 Ji Weizhi(季維智) 원사는 쿤밍이공대학교 연구팀 및 솔크생물학연구소 연구팀과 공동으로 세계 최초로 인간 세포와 원숭이 세포를 동시에 보유한 인간-원숭이 키메라 배아를 구축했다. 해당 연구 성과는 국제학술지 “Cell”에 게재되었다.

솔크생물학연구소 Li Jun(李軍) 등은 기존의 연구에서 생쥐 초기 배아가 세포 경쟁 메커니즘을 통해 외래 인간 줄기세포를 사멸하기에 인간-쥐 키메라 배아의 키메라 비율이 낮음을 보고했다. 해당 현상은 종의 혈연관계와 뚜렷한 상관관계가 있으며 혈연관계가 가까운 종 사이에서는 뚜렷한 줄기세포 경쟁이 존재하지 않는다.

연구진은 유도만능줄기세포(인간 EPS세포)를 150마리 이상의 필리핀원숭이(Macaca fascicularis) 초기 낭배에 주입하고 체외에서 20일 배양하였다. 키메라 배아는 원장운동 단계에 진입하여 낭배가 외배엽, 중배엽, 내배엽으로 분화되기 시작했으며 외, 중, 내 배엽에서 키메라 현상이 관찰되었다. 키메라 비율은 약 4%에 달했다. 인간 EPS세포는 필리핀원숭이 배아에서 영양막세포층으로 분화되기 어렵고 상피세포로 분화되기 쉽다. 이는 기존의 인간-쥐 키메라 실험과 뚜렷한 차이가 있다.

인간 세포의 주입에 따라 원숭이 배아 자체의 세포는 발현 특성상 인간 세포처럼 되고 동시에, 인간 세포도 비슷한 변형을 거쳐 원숭이 세포처럼 되었다. 인간 배아의 정상적인 발달 과정에 비해 인간-원숭이 키메라 배아의 발달 과정은 느리다. 이는 인간 세포와 원숭이 세포는 초기 발달 과정에서 차이가 있지만 세포 간에 종간 세포 협동이 있어 인간 세포가 원숭이 배아에서 분화하고 생존하는데 도움을 준다는 것을 설명한다. 연구팀은 이러한 과정과 관련이 있을 수 있는 많은 세포 신호 경로를 선별하고 향후 연구에서 이러한 신호 경로들을 조절하여 인간 세포의 돼지 또는 기타 먼 혈연관계 종의 배아에서의 키메라성을 향상시킬 예정이다.

해당 연구는 이종 키메라를 통해 장기 재생을 달성하기 위한 이론적 근거를 제공하고 종속 간의 차이가 이종 키메라의 주요 장애임을 지적했다. 해당 플랫폼을 이용하여 이종 키메라의 성공 및 실패를 초래하는 주요 조절 메커니즘을 더 잘 이해할 수 있고 이종 키메라의 장기 재생을 달성하기 위한 새로운 이론적 지침 및 기술 전략을 제공할 가능성이 있다.

정보출처 : http://news.sciencenet.cn/htmlnews/2021/4/455919.shtm