도마뱀의 재생 능력, 인간도 있다?

데스모플라킨 단백질의 재생 능력 관여

포유류의 재생 능력 연구

[객원 에디터 4기 / 박서연 기자] 꼬리가 다시 재생되는 도마뱀이나 도롱뇽 같은 동물은 사람이나 천적에게 꼬리가 잡히면 스스로 꼬리를 잘라내고 도망친다. 최근 국내 연구진이 도마뱀의 조직 재생에 관여하는 인자가 사람의 세포 리프로그래밍에도 활용된다는 사실을 발견해 화제가 되고 있다.

한국생명공학연구원, 대구경북과학기술원(DGIST), 포스텍, 서울대, 한국뇌연구원, 한국과학기술연구원(KIST) 공동 연구팀은 인간 세포의 리프로그래밍에 작용하는 데스모플라킨이라는 단백질이 하등 동물의 조직 재생에도 관여한다는 것을 규명했다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 기초과학 및 공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스’에 실렸다.

양서류나 물고기 같은 동물 중에서는 신체 일부가 절단되더라도 해당 조직을 그대로 재생할 수 있는 조직 재생능력을 갖고 있지만 사람을 포함한 포유류에서는 이런 능력이 나타나지 않고 있다. 그렇지만 진화적으로 포유류에도 공통된 유전자나 메커니즘을 갖고 있을 것이라고 재생의학 분야 연구자들은 추정했지만, 포유류에서는 조직 재생에 관여하는 세포가 발견되지 않아 현재 재생의학에서는 치료 세포를 이식하는 것에 그치고 있다. 하지만, 동시에 인간의 발목 관절에 있는 연골은 도마뱀 수준의 비슷한 재생 능력을 지닌 것으로 밝혀진 바 또한 있다. 

미국 듀크대 연구진은 인간의 발목과 무릎 그리고 엉덩이에 있는 관절 연골에서 각기 다른 재생 메커니즘을 발견했다고 발표했다. 

연구 결과, 연골의 나이는 신체 어느 부위에 있느냐에 따라 크게 달라지는 것으로 나타났다. 

이를 좀 더 자세히 살펴보면 발목의 연골이 가장 젊었으며 그다음은 무릎의 연골이고 엉덩이의 연골이 가장 늙어 있었다.

즉 인간 연골의 나이와 신체 부위 사이의 이런 상관관계는 다리나 꼬리 끝 등 사지의 가장 먼 끝 부분을 더 쉽게 재생하는 동물의 능력과 일치한다. 

또한 이 결과는 왜 사람들이 무릎 부상과 특히 엉덩이 부상에서 회복하는 데 오랜 시간이 걸리고 종종 관절염으로 발전하는지 그리고 발목 부상은 더 빨리 치유되고 덜 심각한 관절염이 되는지를 설명하는 데 도움이 된다. 

이에 대해 연구 책임저자인 버지니아 바이어스 크라우스 박사는 “이번 결과는 잠재적으로 세계에서 가장 흔한 관절 장애인 골관절염의 치료제 개발로 이어질 수 있다”라고 말했다. 

또한 데스모플라킨 단백질에 대한 연구를 이끈 김장환 생명연 박사는 “도마뱀의 재생능력이 왜 포유류에게서 나타나지 않는지는 생명과학자들에게 던져진 오랜 수수께끼였다”며 “이번 연구를 통해 도마뱀의 재생능력과 똑같은 메커니즘이 포유류에도 있을 수 있다는 것을 확인한 만큼 새로운 재생의학적 원천기술 개발이 가능할 것으로 기대된다”라고 설명했다.