침샘 줄기세포 유래 엑소좀, 폐쇄성 타액선염 치료 가능성 제시

의대 임재열 교수(강남 이비인후과)

의대 임재열 교수(강남 이비인후과)·건국대학교 줄기세포재생공학과 조쌍구 교수 연구팀이 줄기세포 유래 ‘엑소좀(exosome)’을 활용한 폐쇄성 타액선염 치료 가능성을 제시했다.  

이번 연구 결과는 국제학술지 ‘저널 오브 컨트롤드 릴리즈(Journal of Controlled Release, IF 11.467)’에 게재됐다. 

폐쇄성 타액선염은 침샘이 타석과 같은 석회 물질이나 협착증에 막히거나 침의 흐름이 느려지면서 생기는 침샘 염증이다. 일반적으로 만성 타액선염을 동반한다. 침 분비량이 현저히 줄면서 정상적인 대화가 어려워지거나 음식을 삼키고 소화시키는 기능이 떨어진다. 

침샘의 기능 저하를 회복시키기 위해 다양한 연구가 진행되고 있지만 특별한 치료법은 없는 상황이다.  

연구팀은 침샘조직 유래 줄기세포 분리 원천기술을 바탕으로 침샘 줄기세포 유래물이 침샘 염증을 치료하고 손상된 조직의 재생을 촉진할 것이라는 가설을 세우고 줄기세포 유래 엑소좀(exosome)연구를 진행했다. 엑소좀은 세포 내에서 만들어져 외부로 방출되는 소낭의 일종이다. 마이크로RNA, 단백질, 지방, 대사물질 등 다양한 생체 유래 물질을 수용세포로 수송하는 역할을 한다. 

침샘 줄기세포로부터 엑소좀을 분리해, 이를 침샘의 기능과 형태를 모사하는 3차원 침샘 오가노이드(미니 장기)와 동물 모델을 이용해 효능을 확인했다. 

그 결과 침샘 줄기세포로부터 분비된 엑소좀은 탯줄 줄기세포 유래 엑소좀보다 침샘 상피세포에 뛰어난 흡수율을 보였다. 침샘 유래 엑소좀의 집단 배가시간은 약 20시간으로, 다른 엑소좀들에 비해 우수한 증식 능력을 나타냈다. 또한 오가노이드 모델에서 염증 유도로 저하된 수분 이동 통로인 AQP5(Aquaporins 5)의 발현을 정상 수준으로 회복시키고 KRT7 발현도관 상피화 전환 과정을 억제시켰다. 동물 모델에서는 침샘조직의 재생과 면역세포들의 침윤 조절 능력을 입증했다.