거대핵세포 분화관련 microRNA 탐색 연구

Abstract

거대핵세포 (megakaryocyte)는 골수 내 조혈줄기세포 (hematopoietic stem cells)에서 유래된 세포로서 거대세포체 (megakaryoblast)에서 유사분열 (endomitosis)을 거쳐 만들어진다. 유사분열에 의해 다엽성의 거대핵을 가지는 50µ m 이상의 세포로 성숙되며, 최종단계에서 세포막이 터지면서 나오는 세포질로부터 혈액응고 역할을 하는 혈소판 (platelet)이 생산된다. 거대핵세포로의 분화연구에 있어 중요한 사이토카인인 thrombopoietin (TPO)의 경우 비용이 높다는 단점 때문에 많은 대체물질들이 개발되고 있다. TPO의 대체물질 중 하나인 (R)-TEMOSPho 는 TPO보다 저렴하며 거대핵세포, 혈소판으로의 분화율 또한 높다. 거대핵세포는 계통발생적으로 적혈구세포와 밀접한 관련이 있는데 microRNA 측면에서도 서로 밀접한 관련성을 가진다. K562세포에 이틀마다 (R)-TEMOSPho를 처리한 결과, 약물처리 2일 후부터 분화가 유도됨을 형태학적 변화, 유전자 및 단백질 수준에서의 분화특이 표면인자 발현분석을 통해 확인하였다. 약물처리시기가 지날수록 핵과 세포크기가 커질 뿐만 아니라 거대핵세포 특이적 표면인자 또한 60%이상 증가됨을 보였다. microRNA 발현은 적혈구세포와의 비교분석 결과, 이미 보고된 miRNA 이외에 새로운 사실이 확인되었다. 적혈구세포에서 감소되는miR-103은 거대핵세포로 분화될수록 증가하고, 적혈구세포에서 증가되는miR-451은 거대핵세포로의 분화가 진행될수록 감소하는 경향을 나타내었다. 결론적으로 miR-103과 miR-451은 erythro-megakaryocyte progenitor (EMP)에서 분화와 관련된 유전자들을 조절함으로써 적혈구세포 혹은 거대핵세포 중 한 방향으로의 세포분화를 유도하는 중요한 세포운명 결정인자로서의 역할을 할 가능성이 높다고 사료된다.