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▲ 연구팀은 제브라피시의 KLF1 유전자 발현 정도를 조절해 KLF1이 적혈구 생산 뿐만 아니라 심장 근육 생산에 중요한 기능을 한다는 것을 발견했다. (사진=DB)

담수어의 한 종류인 제브라피시(zebrafish)에서 심장마비로 인한 심장 근육 손상을 회복시킬 수 있는 유전자가 확인됐다.

14일 호주의 빅터 창 심장연구소(Victor Chang Heart Research Institute) 연구팀이 ‘사이언스(Science)’ 저널에 발표한 바에 따르면 제브라피시에서 손상된 심장 조직의 재생성 및 회복을 담당하는 유전자인 KLF1(Krüppel-like factor 1)을 발견했다.

심장마비로 인해 심장의 근육조직에 산소공급이 차단되면 산소 부족으로 인한 비가역적인 손상이 발생해 흉터가 남게 되고, 이는 심장이 정상적으로 수축하는 것을 방해해 심부전으로 이어지게 된다.

다양한 첨단 의료기술의 개발에도 불구하고 심장의 손상은 거의 되돌릴 수 없다. 특히 65세 이상의 심장마비 생존자들의 경우 5년 생존률이 51% 밖에 되지 않는다.

인간의 심근세포는 재생성능력이 매우 떨어져 25세에는 1년에 1% 정도, 75세에는 1년에 0.45% 정도밖에 재생성되지 않는다. 그러나 인간과 70% 이상의 유전자를 공유하는 제브라피시의 경우 성체가 된 이후에도 심근의 손상이 빠르게 회복되는 것으로 알려져 있다.

KLF1은 기존에 적혈구의 생산에 결정적인 역할을 하는 것으로 알려진 유전자다. 연구팀은 제브라피시의 KLF1 유전자 발현 정도를 조절해 KLF1이 적혈구 생산 뿐만 아니라 심장 근육 생산에 중요한 기능을 한다는 것을 발견했다.

KLF1의 발현이 억제된 제브라피시는 심장 발달에는 영향을 받지 않았으나 심장 조직을 재생산하는 능력이 현저히 떨어진 것으로 나타났다.

반면 KLP1 유전자를 활성화시킨 경우 손상된 심근세포의 미토콘드리아 대사가 증가됐고, 이는 손상되지 않은 정상 심근세포에도 영향을 미쳐 세포가 분열하고 손상을 복구하는 ‘가소성(plasticity)’을 높이는 방향으로 작용했다.

연구팀은 “이번 연구로 심장 마비 치료의 판도를 바꿀 수 있는 획기적인 열쇠를 발견한 것”이라고 강조하며 “사람의 심장세포에서도 이와 같은 결과가 이어지는지 확인하는 추가적인 연구들이 필요할 것”이라고 강조했다.

 

메디컬투데이 박세용 ([email protected])

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