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치의학전문대학원 조의식 교수 연구팀이 치아 뿌리 생성을 담당하는 특수 세포와 이를 조절하는 단백질을 처음으로 밝혀 화제가 되고 있다.
이 연구를 통해 조 교수팀은 치아 뿌리 형성의 단서를 제공, 성인 70% 이상이 앓고 있는 잇몸질환 치료 연구는 물론 치아에서 얻을 수 있는 줄기세포를 이용해 인공적으로 제작된 바이오치아 연구 등에 기여할 것으로 기대되고 있다.
이번 연구는 교육과학기술부와 한국연구재단이 추진하는 일반연구자지원사업(기본연구) 및 바이오의료기술개발사업의 지원으로 수행됐으며, 치의학 분야 권위지 국제치과연구학회지(J Dent Res) 최신호(1월 23일자) 온라인판에 게재됐다.
특히 국제치과연구학회는 이 연구결과의 과학적 의의와 향후 전망에 관한 논평을 발표하며 국제적으로 매우 중요한 연구 성과임을 집중 조명했다.
그동안 치아의 초기 발생이나 치아 머리(치관) 형성 과정에 대한 연구는 많이 이뤄져왔지만 치아 뿌리(치근) 형성에 대한 과정에 대해서는 제대로 알려지지 않았다.
연구팀은 ‘베타카테닌’이라는 단백질이 상아모세포에 많이 존재하는 것에 착안하여 치아상피가 아닌 상아모세포에 주목했다. 연구팀은 상아모세포가 제대로 분화되지 않으면 상아질이 만들어지지 않아 치아뿌리가 형성되지 않음을 밝혀냈다.
* 베타카테닌(beta-catenin) : 윈트(Wnt) 단백질의 신호를 받아 세포 핵 안으로 이동, 세포의 증식과 분화에 관련된 표적유전자의 발현을 조절하는 신호전달 물질
* 상아모세포 : 치아의 대부분을 구성하는 단단한 조직인 상아질의 기질을 분비하고 석회화를 유도하는 세포
나아가 분화중인 상아모세포에서만 베타카테닌 단백질이 만들어지지 않도록 조직특이적 유전자 조작 생쥐를 제작해 관찰한 결과, 정상생쥐와 달리 치아뿌리가 형성되지 않음을 확인하여 상아모세포의 분화를 위해서는 베타카테닌을 매개로 하는 신호전달이 필요함을 밝혀냈다.
조 교수는 “분화 중인 상아모세포의 발견과 베타카테닌 유전자의 매개 역할이 규명된 것은 향후 치아와 치주조직 재생을 실현하는 데 있어서 핵심적인 부분”이라며 “상실되거나 손상된 치아 및 치주조직에 대한 치료법 개발과 바이오치아 연구에 기여할 것” 이라고 강조했다.
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