<사진:(왼쪽부터) 한림대 전진평 교수, 상명대 강성민 교수, 한림대 김종태 박사, 윤동혁 박사, 한성우 박사과정생, 상명대 이은호 석사과정생>
한림대학교(총장 최양희) 의료바이오융합연구원 전진평 교수 연구팀은 상명대학교 강성민 교수 연구팀과 함께‘신경줄기세포와 혈관내피세포로 구성된 하이드로겔 메쉬 플랫폼을 이용한 신경재생 기술’이라는 논문을 발표하여 생물학, 물리학, 공학 분야를 다루는 세계적 과학 저널 ‘APL Bioengineering’에 게재되었고, 아이디어 우수성을 인정받아 ‘Featured Article’에 선정됐다.
이번 연구는 신경줄기세포의 혈관내피세포와 상호작용을 통해 세포외기질로 구성된 미세환경을 조절할 수 있으며, 이러한 기전을 통해서 뇌의 중심에 위치한 신경줄기세포가 뇌의 손상된 부위로 이동할 수 있다는 가설을 체외모델에서 규명했다.
뇌에 존재하는 신경줄기세포는 뇌의 항상성을 유지하고 손상이 발생시 신경세포(neuron), 성상세포(astrocyte), 희소돌기아교세포(oligodendrocyte)로 분화하여 조직을 재생하는 유일한 세포로 알려져 있으며, 특히 뇌에 존재하는 고순도의 신경줄기세포를 체외에서 3차원 배양방식으로 증폭 배양하는 기술을 적용하여 난치성 뇌출혈 치료 가능성을 제시했다.
특히 신경줄기세포는 세포 이동을 위해서 하이드로겔 내에서 혈관내피세포와 미세혈관 구조를 활용한다고 강조하면서, 손상된 뇌의 신경을 재생하기 위해서는 신경세포, 혈관세포, 세포외기질의 복합적인 균형이 필요하다고 제시했다.
전진평 신경외과 교수는 “이번 연구는 하이드로겔을 이용하는 신경줄기세포의 치료 효과는 이식 후 빠른 혈관 형성에 달려있기 때문에 표면적을 극대화하는 메쉬 플랫폼을 개발하는데 초점을 맞췄다.”며, “상명대 강성민 교수 연구팀과 공동연구를 진행하여 PDMS를 이용한 메쉬 몰드를 자체 개발하였고, 해당 플랫폼은 신경줄기세포 뿐만이 아니라 다양한 줄기세포를 메쉬 구조의 하이드로겔로 제작하면 신경 재생과 혈관 재생이 필요한 난치성 뇌출혈 치료 적용 할 수 있을 것으로 기대한다.”고 말했다.
한편, 이번 성과는 과학기술정보통신부의 재원으로 한국연구재단으로부터 ‘뇌혈관질환 전주기 관리를 위한 인공지능 디지털 헬스 플랫폼 (No. RS-2022-NR070859)’과 ‘한림대학교 Might Hallym 4.0 뇌질환 정복 프로젝트’를 지원받아 수행됐다.