과학자들은 세포가 어떻게 활성화되어 섬유증과 기관의 흉터를 유발하는지 설명합니다.
최근 리뷰 : 14.06.2024
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체내 섬유아세포가 어떻게 활성화되어 섬유증과 장기 흉터를 유발하는지 조사한 Unity Health Toronto의 새로운 연구는 Nature Reviews Molecular Cell Biology에 게재되었습니다. 섬유증과 장기 흉터는 주요 사망 원인이며, 선진국에서는 이것이 사망의 최대 45%를 차지한다는 증거가 있습니다.
섬유증은 우리 몸의 섬유아세포가 세포외 기질(ECM)이라는 단백질 복합체를 과잉 생산하는 과정입니다. ECM에는 콜라겐, 엘라스틴, 피브로넥틴 등의 단백질이 포함되어 있으며, 우리 몸의 다양한 기관을 연결하고 경계를 유지하는 신체 수준의 일종의 "접착제"라고 생각할 수 있습니다.
섬유아세포는 일반적으로 조직 구조를 지지하고 손상되거나 손상된 조직을 복구하는 데 도움이 되는 ECM을 생성합니다. 예를 들어, 정상적인 조건에서 상처를 입으면 섬유아세포가 상처나 상처 부위로 이동하여 증식하고 ECM을 생성하여 상처를 치료합니다. 섬유증이 진행되는 동안 섬유아세포는 ECM을 과잉 생산하도록 활성화하는 특정 신호를 받습니다.
이러한 과도한 ECM, 특히 과도한 콜라겐은 흉터 조직을 형성하여 장기 기능을 손상시킬 수 있습니다. 섬유증은 폐, 간, 신장, 심장을 포함하여 신체의 모든 조직이나 기관에서 발생할 수 있으며 흔히 후기 단계에 나타나는 많은 일반적인 질병과 관련이 있습니다.
새로운 연구에서는 섬유아세포를 활성화하여 ECM을 과잉 생산하는 역할을 하는 일부 신호와 분자 메커니즘을 요약합니다. 연구원들은 또한 섬유아세포의 이질성과 더 큰 이질성이 치유 과정에 어떤 영향을 미칠 수 있는지에 대해 논의합니다.
"이 리뷰는 섬유아세포와 그 활성화에 대한 우리의 지식과 이해(또는 오해) 중 일부를 풀기 위한 것입니다."라고 St. Michael's Keenan Center for Biomedical Science의 연구 저자이자 과학자인 Boris Hinz 박사는 말했습니다.
"우리는 일반적으로 정상적인 치유와 섬유증에서 휴면 상태의 섬유아세포 활성화에 대해 이야기합니다. 그러나 새로운 ECM을 만들기 위해 활성화된 세포는 실제로 휴면 상태가 아니며 모두가 섬유아세포인 것은 아닙니다."라고 Hinz는 말했습니다. "우리는 어떤 세포가 활성화되고 있는지 정확히 알고 싶었습니다. 어떤 유형의 활성화가 일어나고 있었습니까? 예를 들어 '이러한 섬유아세포를 활성화하는 주요 신호는 무엇이며 어떻게 활성화됩니까?'"
핵 기계변환과 근섬유아세포 기억. 출처: 네이처 리뷰 분자 세포 생물학(2024). DOI: 10.1038/s41580-024-00716-0
섬유아세포는 계속 "켜져" 있습니다. 대학원생인 Fereshteh Sadat Younesi가 검토를 주도하는 데 도움을 주었습니다. Yunesi는 Hinz Lab의 회원이자 St. Michael 연구 훈련 센터의 학생입니다.
"핵심 신호 중 하나는 섬유증이 있는 부위의 촘촘한 환경에서 기계적 스트레스가 발생하는 것입니다. 조직이 섬유증을 겪게 되면 이러한 섬유아세포가 ECM을 과잉 생산하고 재구성하기 시작하기 때문에 조직은 정상보다 훨씬 더 뻣뻣해집니다."라고 Yunesi는 말했습니다. 피>
"이러한 섬유아세포는 주변의 강성을 감지하여 초기 손상이 치유된 후에도 '상태'를 유지합니다. 기계적으로 유도된 섬유아세포는 지속적인 활동으로 섬유증 부위를 악화시킵니다."
Hintz는 일단 연구자들이 섬유아세포 활성화와 관련된 신호와 메커니즘을 더 잘 이해하게 되면 이 과정을 방해하고 ECM의 과잉 생산을 막아 섬유증을 중단시키는 치료법과 중재법을 개발할 수 있을 것이라고 말했습니다.
"섬유증 치료가 필요합니다. 과학자들은 약 100년 동안 섬유증에 대해 알고 있었지만 아직 치료법은 없습니다."라고 Hinz는 말했습니다. "현재 승인된 약물 두 개만 있으면 기껏해야 일부 기관에서 섬유증을 멈출 수 있습니다. 궁극적인 목표는 흉터를 만드는 세포에 약학적 지침에 따라 과도한 ECM을 제거하도록 '지시'하는 것입니다. 이것이 바로 과학이 향하고 있는 방향이며, 궁극적인 꿈."