소변에도 다양한 종류의 세포로 분화할 수 있는 능력을 지닌 만능 줄기세포가 있다는 사실이 밝혀졌다.

미국 웨이크 포리스트 뱁티스트 메디컬센터 재생의학연구소 연구팀은 소변에서 채취한 줄기세포를 방광에서 혈관에 이르는 다양한 조직의 세포로 분화시키는 데 성공했다고 사이언스 데일리와 메디컬 뉴스 투데이가 3일 보도했다.

소변 속의 줄기세포는 아주 간단하고 비용이 별로 들지 않는 방법으로 사실상 무제한 채취가 가능하다고 연구팀을 이끈 장위안위안(Yuanyuan Zhang) 박사가 밝혔다.

인체의 각 조직과 장기에는 특정 세포만으로 분화할 수 있는 성체줄기세포가 있지만 그 수가 아주 적고 채취가 어렵다.
연구팀은 5~75세의 건강한 사람 17명으로부터 채취한 소변샘플로부터 최소한의 처리과정을 통해 줄기세포를 채취해 이 세포가 줄기세포의 기능을 지니고 있음을 확인했다.

이 세포는 배아의 기본구조로 줄기세포의 특징인 내배엽, 중배엽, 외배엽으로 분화했다. 이는 이 세포가 진정한 줄기세포의 능력을 지니고 있음을 보여주는 것이다.

이 줄기세포는 골수 같은 결합조직에 들어있는 줄기세포인 중간엽세포와 작은 혈관에서 발견되는 중간엽세포의 일종인 혈관주위세포(pericyte)의 표지도 지니고 있었다.

연구팀은 실제로 이 줄기세포를 방광의 내막을 구성하는 평활근과 요로상피 세포로 전환시키는 데 성공했다.

이 방광평활근과 요로상피세포를 돼지의 내장으로 만든 뼈대(scaffold)에 입혀 쥐에 이식한 결과 한 달 후 여러 겹의 구조를 지닌 조직을 형성했다.

이 줄기세포는 이 밖에 뼈, 연골, 지방, 골격근, 신경 그리고 혈관내막을 구성하는 혈관내피세포로도 분화해 매우 다양한 세포로 전환할 수 있는 능력이 있음을 보여주었다.

이는 소변 속의 자가줄기세포가 신장병, 요실금, 발기부전과 같은 비뇨기계 질환을 치료하는 것만이 아니라 방광, 요관 같은 대체용 비뇨기관을 만들어내는 데도 이용할 수 있음을 시사하는 것이다.

소변 줄기세포는 체세포에 특정 유전자를 주입해 역분화시켜 만드는 유도만능줄기세포(iPS)와 배아줄기세포와는 달리 이식했을 때 기형종양을 형성하지 않는 이점이 있다고 연구팀은 밝혔다.
앞으로 풀어야 할 숙제는 이 소변 줄기세포의 출처가 어디냐는 것이다. 연구팀은 신장을 포함한 상부요로(upper urinary tract)일 것으로 보고있다.

소변을 채취한 사람 중 남성의 신장을 이식받은 여성의 경우 소변 줄기세포에서 남성의 Y염색체가 발견됐다. 이는 소변 줄기세포의 출처가 신장임을 시사하는 것이다.

이 연구결과는 '줄기세포'(Stem Cell) 온라인판에 발표됐다.

/연합