폐 조직의 재생에 필수적인 기도 줄기 세포

폐 조직이 상당히 소실된 환자가 회복되는 것에 대해서는 아직도 명확히 밝혀진 바가 없다. 하지만, 임상적인 경험을 통해서 유아 및 성인에서 심각한 폐 손상 이후에 대규모로 폐가 재생되는 사례가 있었으며, 생쥐 모델에서는 H1N1 감염에 의한 손상에서 관찰되는 재생 프로세스에 원 부위 기도로부터 유래한 일부 세포들이 관여하고 있다는 사실이 기존 연구를 통해서 밝혀졌었다. 이번 주 네이처에 게재된 두 편의 연구 논문에서는 폐 내부를 구성하고 있는 상피 세포가 손상을 입게 되면, 매우 희귀한 줄기 세포 집단의 증식이 유도되며, 이들이 손상 부위로 이동하여 다양한 세포 형태로 분화한다는 사실이 확인되었다. Frank McKeon 과 공동 연구원들은 생쥐의 원거리 기도에서 유래한 희귀한 줄기세포 서브 그룹이 증식한다는 사실을 확인하였다. 이러한 세포들은 이식 이후에 폐의 재생에 역할을 하지만, 세포 배양에서도 고유한 특성을 유지하기 때문에, 향후 이들을 이용한 줄기 세포 치료법 개발에 응용할 수 있을 것으로 기대된다. Harold Chapman과 공동연구원들은 생쥐 폐에서 휴지기 상태로 있는 세포 그룹을 추적하였으며, 이들이 블레오마이신 또는 인플루엔자에 의한 손상이 있을 경우 활성화된다는 것을 확인하였다. 이러한 세포들은 사이토케라틴 5를 발현하며, Notch 신호전달 경로를 통해서 상피조직을 재생시키는 것으로 확인되었다. Notch 신호전달 경로가 지속되게 되면, 낭종이 형성된다. 폐 섬유화로 고통받고 있는 환자로부터 얻은 데이터를 통해서, 이들 환자의 경우에는 Notch 신호전달 경로가 과잉 활성화되어 있으며, 유사한 낭종이 존재하는 것으로 확인되었다.