GIST-강동경희대병원, 긴 비번역 RNA 세포 지도 첫 구축…노화와 상관성 규명

6개의 조직 및 노화 신장에서 단일세포 분석 기술과 타깃 기술을 융합한 분석 모식도.

광주과학기술원(GIST)은 박지환 생명과학부 교수팀이 이상호 강동경희대병원 교수팀과 공동으로 기존 단일세포와 긴 비번역 RNA만을 특정하는 기술을 융합해 신장 등 6개 조직과 노화한 신장에서 각 세포 특이적 긴 비번역 RNA와 노화 특이적 긴 비번역 RNA에 대한 세포 지도를 구축했다고 4일 밝혔다.

연구팀은 8주차 마우스 성체 모델에서 신장을 비롯해 폐·간·심장·소장·흉선 등 6개의 조직을, 21개월 된 노화 마우스 모델에서 신장을 각각 적출했다. 최근 생물학 및 의학 분야에서 가장 중요한 차세대 기술로 평가받는 단일세포 분석 기술을 활용했다.

연구팀은 각 세포에서 밝혀진 긴 비번역 RNA를 중심으로 전사 조절 인자와 하위 조절 유전자 정보를 통합해 유전자 조절 네트워크를 구축했다. 각 조직에서 지질대사 및 면역세포 활성화와 같은 세포 역할에 있어 긴 비번역 RNA가 나타내는 생물학적 기능을 규명했다.

박지환 GIST 생명과학부 교수(왼쪽)와 김경대 박사과정생.

단일세포 분석 기술을 노화된 신장에 적용해 노화에 따른 유전자 및 긴 비번역 RNA의 변화를 관찰했다. 여과 기능을 담당하는 신장의 핵심 기관인 사구체에서 높은 염증 반응과 노화 점수를 토대로 노화의 특성을 가장 먼저 관찰할 수 있었다. 사구체를 구성하는 여러 세포에서 이러한 염증 반응을 유발하는 유전자들과 긴 비번역 RNA와의 공동 발현 패턴을 발굴함으로써 노화와 긴 비번역 RNA 간의 상관성을 밝혀내는 데 성공했다.

연구팀은 사구체와 노화된 신장에서 전반적인 면역세포 증가를 확인했으며 노화에 따라 이러한 면역세포에서 공통적으로 증가하는 긴 비번역 RNA를 밝혀냈다.

박지환 교수는 “이번 연구 성과로 긴 비번역 RNA 연구에 활용도가 높은 분석 지도를 만들 수 있었다”며 “노화 유발 원인의 실마리를 제공하는 '긴 비번역 RNA'들은 노화 및 질병에 대한 치료 전략으로 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.

광주=김한식 기자 hskim@etnews.com