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 양수(amniotic fluids) 유래 오가노이드의 가능성

BioINwatch(BioIN+Issue+Watch): 24-17

■ 엄마의 양수로부터 태아의 상피 줄기세포를 분리해 신장, 소장, 폐 오가노이드 배양에 최초로 성공한 연구결과가 발표

○ 영국의 유니버시티 칼리지 런던(UCL) 연구팀은 양수(AF, amniotic fluids)*에 3차원 오가노이드로 성장할 수 있는 상피 줄기세포(epithelial stem cells)가 있다는 사실을 발견

* 태아를 둘러싸서 보호하고 신진대사를 돕는 액체로 태아의 발달 중인 다양한 조직 유래 세포가 양수로 조금씩 배출되어 양수는 여러 발달 기관의 세포 공급원이 됨

• －︎양수천자를 통해 12개 양수 샘플을 채취하고 단일세포 RNA 시퀀싱으로 양수에 존재하는 세포의 기원을 확인하고 신장, 소장, 폐에서 유래된 배양 가능한 상피 줄기세포를 식별하여 분리

• －︎상피 줄기세포를 마트리겔(Matrigel)* 배양액에서 4주간 3차원 세포 배양 후 장기의 특성을 보이는 1차 오가노이드(primary organoid) 형성을 관찰

* 세포외기질이 풍부한 기저막 기질로 광범위한 유형의 세포에 3차원 배양 환경을 제공

• －︎연구팀은 배양 4주 후 1mm 크기의 오가노이드가 형성되었으며 폐, 신장, 소장의 특성을 보였다고 설명

○ 양수 상피 줄기세포는 이미 장기 정체성을 갖고 있어 리프로그래밍이나 조직분화 유도 없이 다양한 장기 특성을 가진 오가노이드로 배양이 가능

• －︎양수 유래 상피 줄기세포는 만능·유도만능 줄기세포와 달리 이미 특정 장기의 특성을 보유하고 있기 때문에 별도 조작이 불필요하며, 5∼9개월 걸리던 오가노이드 배양을 4∼6주로 단축

○ 이러한 연구결과는 양수로 유입된 여러 발달 기관의 태아 상피 줄기세포가 기원 조직과 유사한 유기체를 형성할 수 있음을 시사하는데,

• －︎조직 샘플이나 리프로그래밍 없이 임신 중 태아 줄기세포를 분리하여 태아의 발달 및 선천적 질환에 대한 산전 조사가 가능할 것으로 기대

< 양수 유래 세포의 단일세포 분석(single-cell analysis of AF content) >

출처 : Nature medicine, Single-cell guided prenatal derivation of primary fetal epithelial organoids 

from human amniotic and tracheal fluids, 2024.3.4.

○ 양수에서 추출한 태아 상피 줄기세포를 마트리겔 배양액에서 4주간 3차원으로 배양

• －︎아래의 그림처럼 신장 오가노이드가 형성되었으며, 신장 세뇨관 구조(형광 녹색)가 관찰

< 양수 유래 태아 상피 줄기세포로부터 형성된 신장 오가노이드 >

출처 : Nature News, Organoids grown from amniotic fluid could shed light on rare diseases, 2024.3.4.

...................(계속)

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