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신경줄기세포의 뉴런-교세포 전환 스위치 발견
제목 신경줄기세포의 뉴런-교세포 전환 스위치 발견
부서 대외협력센터 등록일자 2025-02-04
첨부파일 pdf 20241224_[한국뇌연구원] 신경줄기세포의 뉴런-교세포 전환 스위치 발견.pdf

신경줄기세포의 뉴런-교세포 전환 스위치 발견

- 한국뇌연구원 이원영 연구원 · 코소도 요이치 박사,
  
뇌 발달 과정에서 분화 메커니즘 규명

- 뇌전증, 자폐 등 신경질환 치료법 개발 기대, 국제학술지 엠보 저널발표



 
                          ▲ () 코소도 요이치 박사 () 이원영 연구원  

한국뇌연구원은
신경회로 연구그룹 코소도 요이치
(Kosodo Yoichi) 박사 연구팀이
태아의 뇌 발달 과정에서 만능세포로 불리는 신경줄기세포가
뇌와 신경계를 이루는 주요 세포인 신경세포
(뉴런)*
또는 교세포(글리아)*로 전환하는 과정에 관여하는
스위치 단백질을 발견했다고
24일 밝혔다.



  * 신경세포(뉴런): 신경계를 구성하는 주요 세포로,
     
신경전달물질을 통해 신호를 전달하고 정보를 받아들이며 처리하는 역할을 함

  * 교세포(글리아세포): 뇌와 신경계에서 뉴런을 지지하고 보호하는 세포로, 뉴런의 신호전달을 돕고,  
     
뇌 기능 유지와 회복에 필수적인 역할을 함



신경줄기세포는
수정후 태아의 뇌 발달 초기에 많이 발생하며
,
뉴런이나 교세포 등 여러 종류의 신경세포로 분화하는
다재다능한 세포이다
.

하지만,
신경줄기세포가
뇌 발달의 어느 시점에서 어떤 세포로 변할지 결정하는 메커니즘은
아직 명확하게 밝혀지지 않고 있다
.



연구팀은
뇌가 형성되는 시기에 신경줄기세포에서 발현되는
세포주기 조절인자 중 하나인
p18 단백질에 주목했다.

p18
단백질은
사이클린 의존성 키나아제라는 효소의 억제제
(cyclin-dependent kinase inhibitors, CDKIs).

연구팀이 뇌의 등쪽 피질이 발달하는 뇌발달 후기 단계에서
p18 단백질 유전자의 발현 수준을 조작하였더니,
신경줄기세포가 상층 신경세포와 신경교세포 사이에서
전환되는 정도가 달라졌다는 사실을 발견했다
.



또한,
연구팀이 유전자를 조작한 마우스 모델을 활용해
신경줄기세포에서
p18 단백질을 인위적으로 활성화하자,
교세포가 더 많이 생성되고,
뇌 발달에 중요한 델타-노치(Delta-Notch)* 신호경로가 활성화 되는 것을
이화여대 노태영 교수 연구팀과의 공동연구를 통해
차세대 염기서열 분석 기술을 이용하여 확인하였다
.



  * 델타-노치(Delta-Notch) 신호경로
   
: 세포간의 직접적인 신호 전달을 통해 세포의 운명, 발달 및
     조직유지에 중요한 역할을 하는 신호전달 경로로
,
     
세포분화, 증식 및 세포간 상호작용을 조절하는데 핵심 역할을 함



이와 함께 연구팀은
p18 단백질은 교세포의 분화를 유도하고,
Dlx2
라는 인터뉴런(interneuron)*을 생성하는 유전자를 발현해,
신경줄기세포에서 흥분성 뉴런, 교세포, 인터뉴런이라는
서로 다른 계통의 세포를 차례로 만드는데
조절 인자로 작용한다는 것도 처음으로 밝혀냈다
.



* 인터뉴런(interneuron)
  :
뉴런과 뉴런 사이에서 신호를 중계하거나 처리하는 신경세포로,
    
감각뉴런과 운동뉴런 사이에서 정보를 연결하거나 조정하는 역할을 함



교신저자인 코소도 요이치 박사는
이 연구는 다양한 종류의 뇌세포들이
 어떻게 적절한 수와 순서로 만들어지는지 이해하는데
 중요한 정보를 제공한다


뇌 발달에서 세포 전환이 잘못될 경우
 뇌전증이나 자폐 스펙트럼 장애 등과 같은
 다양한 신경질환으로 이어지기 때문에
,
 p18
단백질을 타깃으로 한 치료법 개발 연구에 도움이 될 것이라고 말했다.



한국뇌연구원 이원영 연구원이
1저자로 참여한 이번 연구는
세계적 권위의 분자생물학분야 학술지인

엠보 저널 (The EMBO Journal, IF:9.5)’ 최신호에 게재되었다.


 
  * (논문명) Cyclin-dependent kinase inhibitor p18 regulates lineage transitions
    of excitatory neurons, astrocytes, and interneurons in the mouse cortex

  * (저자) 이원영 (1저자), 신민경, Misato Iwashita, Yoichi Kosodo (교신저자)
   
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자료 담당자 :
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