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경북대 의학과 백문창 교수팀과 미국 국립보건원 송병준 교수팀은 공동연구를 통해 혈액에 존재하는 엑소좀(Exosome)이 약물에 의한 간 독성 문제를 심화시키는 작용 기전을 밝혀냈다.

엑소좀은 세포 간 정보 교환을 위해 세포가 분비하는 100나노미터(nm) 크기의 나노 입자다. 단백질과 리보핵산(RNA)을 포함해 이를 분비한 세포의 성질 및 상태를 알 수 있어 여러 가지 질병의 진단 및 치료에 효과적으로 이용할 수 있다.

연구팀은 소염 진통제로 많이 복용하는 아세트아미노펜(acetaminophen)을 쥐에 처리해 간 독성 상태로 만들었다. 간 독성 상태인 쥐의 혈중 엑소좀을 정상 쥐에 주입하자 정상 쥐의 간세포에도 독성이 나타나는 것을 확인했다. 연구팀은 알콜 섭취나 장기간 약물 복용에 의해 일어나는 간 독성이 혈중에 존재하는 엑소좀에 의해 더 가속화 될 수 있고, 이들 엑소좀 내에 독성을 일으킬 수 있는 단백질과 핵산을 함유하고 있다는 것을 밝혀냈다. 또한, 진단 측면에서는, 간독성, 신장독성, 신경독성, 심장독성을 일으킬 수 있는 각각의 약물을 정상 쥐에 주입한 경우, 각 장기의 독성을 반영하는 조직 특이 단백질이 혈중 엑소좀에 존재한다는 것도 추가로 밝혀냈다. 따라서, 혈중 엑소좀을 이용하면 특정 조직에 독성이 생겼는지 유무를 쉽게 알 수 있는 진단 방법으로도 응용 가능하다.

백문창 교수는 “질병 상태에 있는 세포에서 분비되는 엑소좀은 주변 세포에 악영향을 미친다는 것을 확인했다. 연구팀은 이번 연구 결과를 바탕으로 질병 세포로부터 엑소좀 분비를 억제하는 약물 개발에 박차를 가할 계획이다.”고 밝혔다.

연구 성과는 네이처 자매지 ‘사이언티픽 리포트 (Scientific Reports)’ 10월 30일자 온라인 판과 약물학 분야 저명 학술지인 ‘약물학과 치료 (Pharmacology & Therapeutics, 피인용 지수10.376)’ 7월호에 게재됐다.
이번 연구는 한국연구재단의 지원을 받고 있는 엑소좀융합사업단(바이오의료기술개발사업)과 기초의학연구센터를 통해 수행됐다.