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연구

췌장 내 미토콘드리아 기능 장애, 췌장염에 이어 췌장암 위험성 높여​
조회수 : 1822 등록일 : 2022-04-22 작성자 : 홍보실

(왼쪽부터) 의과학대학원 서재명 교수, 최진혁 박사

< (왼쪽부터) 의과학대학원 서재명 교수, 최진혁 박사 >


우리 대학 의과학대학원 서재명 교수 연구팀은 Salk 연구소 로날드 에반스(Ronald M. Evans) 교수, Harbor-UCLA 병원 에이지 요시하라(Eiji Yoshihara) 교수와 국제공동 연구를 통해 에너지 대사 및 생리기능 조절에 중요한 에스트로겐 관련 수용체 감마(ERRγ)의 기능부전이 췌장염 및 췌장 외분비선 질환을 유발할 수 있음을 22일 밝혔다.

췌장조직에서는 하루 동안 한 컵 정도의 소화액을 생산하고 분비한다. 그러나 소화액이 장으로 이동하기 전에 활성화되면 췌장조직 자체에 심각한 손상이 일어나며, 이로 인해 췌장염이 발생하게 된다. 대표적인 췌장염의 원인은 담석이 담췌관을 막아 소화액이 역류하거나 과도한 음주로 인해 췌장 세포의 에너지 항상성이 무너지면서 세포사멸을 유발함으로써 발병한다고 알려져 있다. 만성적인 췌장염은 극심한 고통을 수반함과 더불어 치사율 높은 췌장암의 원인이 될 수도 있어서 학계에서는 주목하고 있는 분야다. 

연구팀은 다량의 소화액을 분비하는 췌장 세포는 많은 양의 에너지를 소모하기 때문에, 에너지대사 기능이 저하되면 췌장염을 비롯한 다양한 췌장 질환에 노출될 수 있다. 건강한 췌장기능을 유지하기 위해 강력한 미토콘드리아의 에너지 생산 체계가 필요하다고 알려져 있었으나 췌장 미토콘드리아 에너지대사의 핵심 조절인자는 알려져 있지 않았다. 본 연구 결과는 ERRγ가 췌장 에너지 생성에 필수적일 뿐만 아니라 ERRγ의 기능이상이 췌장염과 췌장암 초기 발병기전에 관여한다는 점을 보여준다고 밝혔다.

그림 1. ERRγ에 의한 미토콘드리아 전사조절이 췌장 선방세포(acinar cell)의 에너지 대사와 생리 기능 유지에 중요한 역할을 가지고 있음을 밝혔다. 췌장에서의 ERRγ 유전자 결손은 염증반응, 섬유화, 및 세포사멸을 동반한 췌장염과 유사한 표현형을 유발하였다. 특히, 췌장 선방세포에서 ERRγ 발현 조절을 통해 미토콘드리아 전사체 조절에 중요한 역할을 지니고 있음을 확인하였다.

< 그림 1. ERRγ에 의한 미토콘드리아 전사조절이 췌장 선방세포(acinar cell)의 에너지 대사와 생리 기능 유지에 중요한 역할을 가지고 있음을 밝혔다. 췌장에서의 ERRγ 유전자 결손은 염증반응, 섬유화, 및 세포사멸을 동반한 췌장염과 유사한 표현형을 유발하였다. 특히, 췌장 선방세포에서 ERRγ 발현 조절을 통해 미토콘드리아 전사체 조절에 중요한 역할을 지니고 있음을 확인하였다. >

연구진은 췌장염 환자의 췌장 세포가 정상세포에 비해 ERRγ 유전자 활성이 감소하여 있음을 밝혀 임상적 연결고리를 보여주었으며, 이러한 발견은 ERRγ의 유전자 활성 조절을 통해 췌장염과 췌장암을 예방하거나 치료할 새로운 가능성을 열었다. 

현재 연구팀은 미토콘드리아 조절 장애 및 췌장염이 초래하는 초기 췌장암을 예방하거나 치료하는 데 있어 ERRγ 활성 조절을 활용한 후속 연구를 이어가고 있다고 전했다.

그림 2. ERRγ 유전자 결손에 의해 미토콘드리아에 심각한 활성산소가 발생하였으며, 이로 인해 췌장 선방세포가 세포사멸로 가거나 선방세포의 정체성을 잃어버리는 것을 관찰하였다.

< 그림 2. ERRγ 유전자 결손에 의해 미토콘드리아에 심각한 활성산소가 발생하였으며, 이로 인해 췌장 선방세포가 세포사멸로 가거나 선방세포의 정체성을 잃어버리는 것을 관찰하였다. >

우리 대학 의과학대학원 최진혁 박사와 Salk 연구소 오태규 박사가 공동 제1저자로 참여한 이번 연구는 421일 소화기분야 최고 권위 저널인 가스트로엔터롤로지 (Gastroenterology, IF 22.682)’ 온라인판에 게재됐다. (논문명: Estrogen-Related Receptor γ maintains pancreatic acinar cell function and identity by regulating cellular metabolism).

이번 연구는 과학기술정보통신부와 대구경북첨단의료산업진흥재단 원천기술개발사업, 과학기술정보통신부 글로벌연구실사업 및 한국과학기술원 국제공동연구지원사업의 지원을 받아 수행됐다.

그림 3. 췌장 선방세포에서의 ERRγ 역할

< 그림 3. 췌장 선방세포에서의 ERRγ 역할 >

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