원광대 의과대학 채수천 교수, 염증성 장 질환에서 마이크로알엔에이의 뮤신 분비 기능 규명

원광대학교(총장 김도종) 의과대학 병리학교실 채수천 교수 연구팀이 미래창조과학부에서 지원한 연구를 통해 염증성 장 질환에 연관된 마이크로알엔에이(microRNA, MIR)를 발굴하고 그 기능을 규명했다.
MIR는 22개 정도의 뉴클레오티드로 구성된 비번역 RNA로 전사 및 전사 후 단계에서 유전자 발현을 조절하는 기능을 하고, MIR는 이들 표적 유전자들의 발현을 조절해 다양한 생명현상에 관여하는 것으로 알려져 있다.
연구팀은 염증성 장 질환에 관련된 MIRs를 발굴하기 위해 사람의 궤양성대장염(UC) 마우스모델로 사용되고 있는 DSS(dextran sulfate sodium)로 대장염 마우스를 만들어 이들 장 조직을 이용, 대장염 관련 마이크로알엔에이 429(MIR196B)를 마이크로알엔에이 마이크로어레이(microarray) 기법으로 발굴했다.
또한, MIR429를 과발현한 세포주와 정상 세포주에서 분리한 엠알엔에이(mRNA)의 발현 정도를 올리고뉴클레오타이드 마이크로어레이 칩을 이용한 결과를 분석하여 다수의 MIR429 표적 유전자들을 발굴했으며, 그들 중 MARCKS 유전자와 MIR429와의 상호작용에 대해 연구했다.
한편, 장은 우리가 먹은 음식물을 소화하고, 배출될 노폐물을 비롯한 다양한 박테리아에 노출돼 있으며, 면역반응이 가장 활발하게 일어나는 장소 중 하나로써 장 표면이 직접 유해물질이나 박테리아에 노출되면 염증 유발과 함께 각종 장 질환으로 발달하게 된다.
따라서 장 표면은 외부의 많은 유해물질 및 박테리아에 직접 노출되지 않도록 얇은 막을 형성하고 있으며, 그 막의 주요성분 중 하나가 뮤신이지만, 장에서 뮤신이 분비되는 조절 기전은 아직 잘 알려지지 않았다.
채수천 교수 연구팀은 이번 연구에서 MIR429가 직접적으로 MARCKS 유전자의 발현을 조절하는 것을 규명했으며, 장이 외부 유해물질의 침범으로 염증이 일어나면 이에 대한 방어 기전으로 MIR429가 감소하게 돼 세포막 표면에 존재하던 표적 유전자인 MARCKS의 발현을 증가시켜 세포질 내에 있는 뮤신들을 장 표면으로 이동시켜 장 표면을 보호하는 것을 밝혀냈다.
특히 연구팀은 대장암 세포주, DSS로 유도된 마우스의 대장염 조직 및 사람의 UC 조직을 이용해 뮤신 분비 기능을 규명했으며, MIR429의 발현 조절을 통해 궤양성대장염과 같은 질환 치료에 사용할 수 있는 가능성을 제시했다.
이번 연구 결과는 국제학술지인 ‘Journal of Crohn’s and Colitis’ 7월호에 출판됐으며, 채수천 교수 연구팀은 대장암 및 염증성 장질환에 관련된 다수의 MIRs 발굴과 함께 이들의 기능을 지속적으로 연구해 장 관련 질환 진단 및 치료 후보물질 개발에 정보를 제공할 예정이다. /익산=장양원 기자