우파루파의 놀라운 재생능력의 비밀은 ‘이 물질’?

피부에 함유된 레티노산이 재생할 부위를 알려줘

멕시코 도롱뇽 아홀로틀(axolotl)은 웃고 있는 것 같은 귀여운 표정만큼 탁월한 재생능력으로도 유명하다. [사진=게티이미지뱅크]

국내에는 일본어 명칭 우파루파로 더 유명한 멕시코 도롱뇽 아홀로틀(axolotl)은 웃고 있는 것 같은 귀여운 표정만큼 탁월한 재생능력으로도 유명하다. 수명은 10년가량인데 절단된 사지는 물론 심장, 폐, 뇌까지 재생시킬 수 있어 '재생 능력의 챔피언'으로 불리는 동물이다.

그 놀라운 재생능력 비결의 일부가 밝혀졌다. 아홀로틀의 피부에 있는 레티노산(Retinoic Acid)이 GPS와 같은 역할을 해 재생해야 할 부위를 알 수 있도록 해준다는 것. 《네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)》에 발표된 미국 노스이스턴대 연구진의 논문을 토대로 건강의학 웹진 '헬스 데이'가 11일(현지시간) 보도한 내용이다.

연구책임자인 노스이스턴대의 제임스 모나한 교수(생물학)는 "도롱뇽은 수세기 동안 다리를 재생하는 능력으로 유명했지만 특히 아홀로틀은 이 분야의 챔피언이라고 할 정도로 극단적 능력을 갖고 있다"며 "그 재생 능력의 비밀을 아는 것이 이 분야를 괴롭혀온 미해결 과제였다"고 설명했다.

아홀로틀 재생의 미스터리 중 하나는 세포가 어느 부위를 재건할지를 어떻게 아느냐이다. 아홀로틀은 다리 윗부분이 잘리면 다리 전체가 다시 자라난다. 그러나 절단 부위가 더 아래쪽이면 다리 아랫부분과 발만 자란다.

연구진은 피부에 있는 레티노산 분자를 주목했다. 비타민A 유도체인 레티노산은 세포 성장, 분화, 재생에 중요한 역할을 하는 생리활성 물질이다. 피부관리 제품에 함유된 레티놀은 콜라겐 합성을 촉진해 피부 탄력 개선과 노화방지 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 레티놀은 비타민A가 알코올화 한 물질로 피부에 들어가면 레티노산으로 전환된다.

연구진은 아홀로틀의 레티노산이 활성화될 때 빛을 발하도록 유전자 조작을 가했다. 그런 다음 마취상태에서 사지를 절단하고 어떤 변화가 일어나는지를 관찰했다.

모나한 교수는 "사지가 절단된 후에도 포유류처럼 고통이나 괴로움의 징후를 보이지 않고 몇 주 안에 완전히 재생된다"고 설명했다. 아홀로틀에게 레티노산 분해를 차단하는 약물을 투여하자 아랫부분만 자라야 할 때 다리 전체가 자랐다. 약물을 투여하지 않은 아홀로틀은 다리가 모두 정상적으로 자랐다.

레티노산이 세포의 위치와 재생해야 할 부위를 알려준다는 것을 시사하는 연구결과다. 레티노산 수치가 높을수록 신체 중심에 더 가까운 지점이라는 신호로 간주되는 것 같다고 연구진은 설명했다.

모나한 교수는 이 연구가 인간의 팔다리 재생에도 도움이 될 날이 올 것으로 봤다. 그는 "인간이나 아홀로틀 모두 배아였을 때 팔다리를 만든다"면서 "문제는 나중에 동일한 유전자 청사진을 다시 활성화할 수 있느냐인데 아홀로틀은 할 수 있지만 인간은 아직 할 수 없다는 차이가 있다"고 설명했다.

해당 논문은 다음 링크(https://www.nature.com/articles/s41467-025-59497-5)에서 확인할 수 있다.

한건필 기자 (hanguru@kormedi.com)