「Nature communication」 7월호에 게재
세포분화는 세포 주변환경에 영향을 받는다는 사실은 잘 알려져 있지만, 세포가 어떻게 외부 환경의 변화에 조직적으로 반응해 분화하는가에 대해서는 알려진 바가 없었다. 심 교수팀은 이번 연구를 통해 산소‧이산화탄소를 감지하는 감각신경이 면역세포 분화를 직접 조절한다는 사실을 발견했다.
또한 심 교수팀은 감각신경이 산소‧이산화탄소를 감지하며, 산소‧이산화탄소 분압(分壓)에 대한 정보가 신경세포 시냅스를 통해 혈액줄기세포의 분화와 면역체계를 조절한다는 것을 확인했다. 이와 같은 복잡한 기관 간의 직접적 상호작용은 유전학적 도구가 잘 발달돼 있는 초파리를 이용해 확인할 수 있었으며, 향후 초파리 모델을 이용해 뇌신경-면역세포 간의 상호작용은 물론 생명체 내의 다양한 기관들 간 상호작용을 밝힐 수 있을 것으로 예상된다.
심 교수는 “뇌신경과 면역세포가 직접적인 영향을 주고받을 수 있다는 여러 가지 가설이 있는데 본 연구에서는 그 둘 간의 직접적인 상호작용을 밝혔다”며 “초파리를 통해 밝혀진 산소‧이산화탄소 감각신경과 면역세포 분화의 상호작용은 인간의 경우 체내 용존 산소‧이산화탄소를 감지해 심장박동, 호흡, 적혈구 분화 등을 변화시키는 기전의 원시 형태로 추측되며, 본 연구는 이와 관련된 기전연구를 촉진하는 기초연구가 될 것이다”고 말했다.
이번 연구는 웃팔 바너지(Banerjee) 미국 캘리포니아대(UCLA) 교수팀과 공동으로 진행됐고 한국연구재단(NRF)의 신진연구지원사업과 글로벌연구네트워크지원사업의 지원으로 수행됐다. 이번 연구결과(논문명 : Systemic control of immune cell development by integrated carbon dioxide and hypoxia chemosensation in Drosophila)는 자연과학분야 세계적 권위의 학술지인 「Nature communication」에 게재됐다.
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디지털뉴스팀
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