[성균관대 제공]

[헤럴드경제=박혜원 기자] 성균관대 기계공학부 박성수 교수 연구팀이 인간 유도 만능 줄기세포를 이용해 근육 결합조직으로 감싸진 근섬유를 개발했다고 밝혔다. 이번 연구는 하버드대 이과대학 신수련 교수팀과 공동으로 진행됐다.

최근 의학계에선 근육 줄기세포와 조직공학을 이용한 ‘기능적 골격근조직’ 개발이 화두다. 수술이나 대규모 외상으로 골격근이 손상된 경우, 자연회복이 어려워 기능을 상실하게 된다. 그간 연구에선 근육 재생을 담당하는 줄기세포인 근아세포와 근결합조직(MCT) 섬유아세포 간 상호작용을 고려하지 않아 재생에 한계가 있었다.

이에 박성수 교수 연구팀은 인간 유래 유도만능줄기세포(hilPSC)를 근고직과 근결합조직으로 분화할 수 있는 방법을 개발했다. 연구팀은 바이오잉크의 강성도와 전환성장인자 베타(TGF-β)를 조절해 근조직 및 근결합조직으로 분화할 수 있는 최적의 환경을 구축했다.

그 결과 조직의 원하는 위치에 근섬유와 근결합조직으로 분화하도록 함으로써 3차원 동축 프린팅 방식을 이용해 근결합 조직으로 감싸진 근섬유를 제작해 세포외기질 분비와 높은 근육 성숙도를 확인했다.

박성수 교수는 “근섬유 다발을 모방하는 데 있어 가장 큰 난제였던 근섬유와 결합조직을 동시에 hilPSC에서 분화시킨 첫 사례”라며 “이번 연구는 환자 유래 iPSC를 사용해 생체 모방성이 높은 근육을 만들어 자가 근육 이식에 활용할 수 있을 것”이라고 말했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부 선도연구센터사업, 산업통상자원부·한국산업기술진흥원 산업혁신인재성장지원(해외연계) 사업 및 한국연구재단 박사후국외연수사업 지원으로 이뤄졌다. 또 이번 연구 성과는 재료과학 분야 국제학술지인 ‘Advanced Functional Materials’에 지난달 15일 내부 표지 논문으로 선정됐다.