가톨릭의대 이혜옥 교수팀, 단일세포기반전사체 분석으로 기전 규명 연구 진행
혈청 LDL-C 조절과 PPARγ 발현으로 염증 경감 효과 확인

▲(좌부터) 가톨릭의대 미생물학교실 이혜옥 교수. 한양대 생명공학과 최재훈 교수.
▲(좌부터) 가톨릭의대 미생물학교실 이혜옥 교수. 한양대 생명공학과 최재훈 교수.

[메디칼업저버 박선혜 기자] 국내 연구팀이 고지혈증에 의한 대동맥판막질환 초기 진행 기전을 새롭게 규명했다.

가톨릭의대 미생물학교실 이혜옥 교수는 한양대 생명공학과 최재훈 교수와 단일세포기반전사체 분석을 활용해 고지혈증에 의한 대동맥판막질환 진행 기전을 밝히는 공동 연구를 진행했다.

대동맥판막협착증은 증상이 나타날 경우 2년 내 생존율이 50%밖에 되지 않을 만큼 위험한 질병이다. 판막치환술 등 침습적 치료법만 존재하며, 약물을 이용한 치료는 아직 미비하다. 따라서 예방 관점으로 접근해 대동맥판막질환 초기 형성 및 진행에 대한 생물학적 기전을 규명하는 것이 중요하다.

연구팀은 초기 기전을 규명하기 위해 최근 각광받고 있는 단일세포기반전사체 분석 방법을 활용했다. 

정상 또는 고지혈증 마우스로부터 채취한 대동맥판막을 단일세포로 분리한 후 단일세포 RNA 시퀀싱을 통해 세포 각각의 mRNA 발현에 기반해 고지혈증 상태의 판막에서 주로 증대되는 면역세포 종류를 밝혀냈다. 

▲혈중 LDL-콜레스테롤 증가에 따른 대동맥판막 내 지질 침착 및 대식세포 침윤 증가.
▲혈중 LDL-콜레스테롤 증가에 따른 대동맥판막 내 지질 침착 및 대식세포 침윤 증가.

또 지질처리에 특화된 대동맥판막 내피세포는 고지혈증 상태에서 증가하며 해당 내피세포가 전사인자 PPARγ 발현을 통해 항염작용이 나타나는 것을 확인했다.  

연구팀은 정상 또는 고지혈증 상태에서의 대동맥판막 내 세포 다양성 및 변화를 확인했다. 이와 함께 초기 대동맥판막질환에서 혈청 LDL-콜레스테롤 조절과 PPARγ 작용이 판막 내 염증을 경감시킨다는 것을 밝혀냈다. 

▲전사인자 PPARγ 작용제(피오글리타존염산염) 투여에 의한 마우스 대동맥판막 내 염증 감소를 나타내는 유세포분석 결과.
▲전사인자 PPARγ 작용제(피오글리타존염산염) 투여에 의한 마우스 대동맥판막 내 염증 감소를 나타내는 유세포분석 결과.

이러한 결과는 초기 대동맥판막질환 발생 기전의 이해와 고지혈증치료제 및 PPARγ 작용제를 이용한 질병 예방법에 활용될 것으로 기대된다. 

이혜옥 교수는 "이번 연구는 최신 유전체 분석 기술을 적용해 질병 기전과 예방법을 제시했다"며 "기술-질환 연구팀 간 성공적인 공동 연구 모범사례라 할 수 있다"고 말했다. 

한편, 이번 연구에는 가톨릭의대 미생물학교실 김나영 박사가 참여했다. 연구 결과는 Nature Communications 9월 17일자 온라인판에 실렸다. 

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