한양대 생명과학과 최재훈 교수팀이 고지혈증에 의한 대동맥판막질환(Aortic valve disease)의 초기진행 기전을 최신 생명과학 연구기법을 통해 새롭게 규명했다고, 한양대가 28일 밝혔다.

대동맥판막질환은 내피세포의 손상이나 고지혈증 등에 의한 대동맥판막 내 지질 침착으로 인해 발생되며, 질병이 심화될수록 판막의 섬유화 및 석회화됨에 따라 판막이 좁아진다. 이로 인해 판막이 잘 열리지 않고 혈액이 좌심실에서 대동맥으로 이동하지 못하는 ‘대동맥판막협착증’이 심화된다.

기존 연구에 따르면 대동맥판막협착증은 증상 발현 후 2년 내 사망률이 50%에 달할 정도로 위험한 질병이다. 판막치환술 등의 침습적 치료 방법만이 존재하며 아직 치료제가 개발되지 않아 예방관점에서 대동맥판막질환의 초기형성과 진행에 대한 생물학적 기전 규명이 중요했다.
  
초기기전을 규명하고자 최 교수팀은 단일세포 단위에서 유전체를 분석할 수 있는 최신 생명과학 연구기법인 ‘단일세포 기반 전사체분석(Single-cell transcriptome analysis)’을 활용했다. 연구팀은 고지혈증이 유발된 마우스의 판막에서 나타나는 면역세포군의 변화를 밝혀내고 대동맥판막 간질세포(Aortic valvular interstitial cell)의 전염증성 변화(pro-inflammatory change)를 확인했다. 또 지질처리(lipid handling)에 특화된 특정 대동맥판막 내피세포(Aortic valvular endothelial cell)가 질병상태에서 증대돼있고, 해당 내피세포가 전사인자 ‘PPARγ’ 발현을 통해 항염작용을 나타냄을 밝혔다. 

이어 최 교수팀은 환자의 대동맥판막 내 세포 다양성 및 질병상태에서 변화를 확인하고 더 나아가 초기 대동맥판막질환에서 LDL 콜레스테롤 조절과 PPARγ 활성화가 판막 내 염증을 경감시킨다는 것을 밝혀냈다. 

이번 연구결과는 초기 대동맥판막질환의 발생 기전의 이해와 고지혈증치료제 및 PPARγ 작용제를 이용한 질병 예방법 발굴이 가능할 것으로 기대된다. 

가톨릭대 의과대학 이혜옥 교수팀과 함께 진행된 이번 연구결과는 국제 저명 학술지 「네이처 커뮤니케이션즈」 17일자에 게재됐다. 한양대 생명과학과의 이승현(박사), 김민규(석사) 및 카톨릭대 김나영(박사) 연구자가 공동1저자로 참여했고, 한양대·카톨릭대·이화여대·서울대·연세대·성균관대·미국 일리노이대 소속의 공동연구팀이 함께 했다. 과학기술정보통신부가 시행하는 바이오의료기술개발사업(국가마우스표현형분석사업), 기초연구사업(중견연구, 선도연구센터)이 이번 연구를 지원했다.