장내 미생물 연구 가능한 ‘미니 장기’ 개발

생명연, 장내 미생물이 생착·증식할 수 있는 최고 수준의 연구모델

한국생명공학연구원은 줄기세포연구센터 손미영 박사 연구팀이 장내 미생물 연구가 가능한 오르가노이드(인공 미니 장기)를 개발했다고 11일 밝혔다.

기존 장내 미생물 연구는 주로 2차원 배양세포를 활용해 이뤄졌는데, 인간의 특성을 제대로 반영하지 못해 숙주와 장내 미생물 연구모델로 한계가 있었다.

연구팀은 여러 종류의 세포로 분화할 수 있는 3차원 줄기세포에서 유래한 장 오르가노이드에 고유 기술인 체외성숙화 기술을 적용해 인간 장 환경과 비슷한 오르가노이드를 개발했다.

연구팀이 개발한 오르가노이드는 장내 미생물이 장 상피에 부착·증식하는 데 필수적인 것으로 알려진 뮤신을 분비하는 기능성 배상세포를 갖고 있다.

뮤신층이 형성되고 장벽 기능이 향상하는 등 인간의 장과 유사한 환경이 된다.

유용 프로바이오틱스로 알려진 락토바실루스가 오르가노이드에서 증식하는 사실도 확인됐다. 이는 장내 미생물 연구모델의 유용성을 증명한 것이라고 연구진은 설명했다.

손미영 줄기세포연구센터 박사는 “이번에 개발한 체외성숙화 장 오르가노이드는 장내 미생물이 생착·증식할 수 있는 최고 수준의 연구모델”이라며 “장내 미생물과의 상호작용·기전 연구와 ‘마이크로바이옴’ 조절 기전을 통한 질환 치료제 연구 등을 하고 있다”고 말했다.

성과를 담은 논문은 지난 6월 국제 학술지 파셉저널(the FASEB journal) 온라인판에 실렸다.

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