미국 샌포드 번햄 프레비스 의학발견연구소(Sanford Burnham Prebys Medical Discovery Institute, 이하 샌포드 의학연구소) 연구팀이 인간의 혈관 형성에 관여하는 세포 내 핵심 신호전달 체계를 규명하는 데 성공

- 샌포드 의학연구소 연구팀이 규명한 신호전달 체계는 혈관의 특징인 튜브 모양의 ‘관강(lumen)’ 구조가 형성되는 과정

- 혈관 기능이 저하되거나 협소해져 혈액 흐름이 여의치 않을 경우 혈관을 확장하거나 인공 혈관을 만들어 대체하는 작업이 요구

- 이에 따라 지금까지 과학자들은 혈관내피세포성장인자(VEGF) 등 물질을 삽입해 혈관 확장을 시도해 왔으며, 테플론(teflon)이나 데이크론(dacron) 같은 물질로 인공 혈관을 만든 뒤 기존 혈관을 대체

- 그러나 산소나 영양소가 제대로 운반되지 못하는 등 혈관 기능에 문제

- 샌포드 의학연구소 연구팀은 VEGF가 활성화될 때 같이 활성화되는 세포 내 단백질 복합체 전체를 대상으로 혈관이 형성되는 과정을 관찰

- 그 결과 혈관 고유의 관강이 형성되는 데 알-라스(R-Ras)와 에이케이티(Akt)라는 단백질이 중요한 역할을 수행한다는 사실이 확인

- 즉 VEGF가 에이케이티를 활성화해 내피 세포의 수를 증가시켜 넓고 평평한 막을 만들면, 그 뒤에 알-라스가 개입해 새로 만든 혈관 조직을 둥그렇게 말아 튜브 모양으로 제작함이 포착

- 이 과정에서 에이케이티는 세포의 골격 유지와 세포 내 물질 이동에 필요한 ‘미세소관(microtubule)’을 안정화시키는 역할을 수행

- 샌포드 의학연구소 연구팀은 이번 관찰을 통해 현재의 혈관에서 다른 혈관이 분화되고 여기에서 다시 새로운 혈관이 나왔다며, 이 3단계를 거쳐 정상적으로 기능하는 혈관이 형성됨이 확인되었다고 소개

- 관강 구조 형성 규명은 당뇨 등 질병이나 노화로 기능이 저하되거나 협소해진 혈관을 치료하는 데 중요한 전기가 될 수 있을 전망

- 샌포드 의학연구소 향후 에이케이티 신호를 촉진해 혈관 치료에 직접 이용하는 방법을 연구할 계획

- 이번 연구 결과는 네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)지에 게재 [Futurism, 2017.11.27]