Çѱ¹ÀÇ ¿ì¼ö ¿¬±¸ÀÚ
±èÇöÁß (Kim, Hyun Jung) PhD
Åػ罺´ë ¿À½ºÆ¾(UT Austin), ÀÇ°øÇаú
Intestinal barrier dysfunction orchestrates the onset of inflammatory host-microbiome cross-talk in a human gut inflammation-on-a-chip., Proc. Natl. Acad. Sci. U.S.A., 2018, 115 (45), E10539-E10547.
¡ºÀåÀÇ À庮±â´É ¼Õ½Ç¿¡ µû¸¥ ¿°Áõ¼º ¼÷ÁÖ-¹Ì»ý¹° »óÈ£ÀÛ¿ë ±¸ÇöÀ» À§ÇÑ Àΰ£ Àå ¿°Áõ ¸ð»çĨ °³¹ß¡»


1. ³í¹®³»¿ëÀÇ °£·«ÇÑ ¿ä¾à

 

Àΰ£ÀÇ ÀåÀº ¿ì¸® ¸ö¿¡¼­ °¡Àå º¹ÀâÇÑ ¼¼Æ÷°£ »óÈ£ÀÛ¿ëÀÌ ÀϾ´Â Àå±â Áß Çϳª·Î, 1Á¶ ¸¶¸®°¡ ³Ñ´Â Àå³» ¹Ì»ý¹°ÀÌ »ç¶÷¼¼Æ÷¿Í Á÷?°£Á¢ÀûÀ¸·Î ²÷ÀÓ¾øÀÌ ¼ÒÅëÇϸç Ç×»ó¼ºÀ» À¯ÁöÇÏ´Â µ¥¿¡ Å« °øÇåÀ» ÇÕ´Ï´Ù. ÀÌ·¯ÇÑ º¹Àâ°è´Â ¿¬±¸Àڷμ­ Èï¹Ì·Î¿î ÁÖÁ¦ÀÌÁö¸¸, ÀåÁúȯ ¿¬±¸¸¦ ¼öÇàÇϱâ À§ÇÑ ¸ðµ¨ °³¹ßÀº ´õµð°Ô ÀÌ·ç¾îÁ® ¿Ô½À´Ï´Ù. ÀϹÝÀûÀÎ ¼¼Æ÷ÁÖ ½ÇÇèÀº ¼¼Æ÷-¹Ì»ý¹° °£ »óÈ£ÀÛ¿ëÀ» ¾ÈÁ¤ÀûÀ¸·Î ±¸ÇöÇÏ´Â µ¥¿¡ ÇÑ°è°¡ ÀÖ°í, µ¿¹° ½ÇÇèÀº Àΰ£°ú È®¿¬È÷ ´Ù¸¥ »ý¸®ÇÐÀû ±¸Á¶, ±â´É, Àå³» ¹Ì»ý¹° ºÐÆ÷ µîÀ¸·Î ÀÎÇØ µ¿¹° ¸ðµ¨ÀÇ È¿¿ë°¡Ä¡¿¡ ´ëÇØ Àǹ®À» Ç°°Ô ÇÕ´Ï´Ù. À̸¦ ±Øº¹Çϱâ À§ÇÑ ´ë¾ÈÀ¸·Î¼­ Àΰ£ »ýü¸ð»çĨ(human organ-on-a-chip) ¿¬±¸°¡ È°¹ßÇÏ°Ô ÁøÇàµÇ¾î ¿Ô½À´Ï´Ù. 

º» ¿¬±¸¿¡¼­´Â Àΰ£ Àå ¿°Áõ Ĩ(human gut inflammation-on-a-chip)À» °³¹ßÇÏ¿© »ýü¸ð»çĨÀÌ Áúº´ ¸ÞÄ¿´ÏÁò ¿¬±¸¿¡ ¾î¶»°Ô È°¿ëµÉ ¼ö ÀÖ´ÂÁö¸¦ Á¦½ÃÇÏ¿´½À´Ï´Ù. ¸ÕÀú, Àΰ£ Àå »óÇǼ¼Æ÷ÀÇ »ïÂ÷¿ø ±¸Á¶¸¦ »ýü¸ð»çĨ¿¡ ±¸ÇöÇÑ ÈÄ, ½ÇÇè¿ë ÁãÀÇ Àå¿°À» À¯¹ßÇÒ ¶§ ÈçÈ÷ ¾²ÀÌ´Â dextran sodium sulfate(DSS)°¡ »ç¶÷ Àå »óÇǼ¼Æ÷ÀÇ À庮±â´ÉÀ» ¼±ÅÃÀûÀ¸·Î ¸Á°¡¶ß¸®´Â °ÍÀ» È®ÀÎÇß½À´Ï´Ù. ÀÌ ¹ß°ßÀ» ±â¹ÝÀ¸·Î, À庮±â´ÉÀÌ Àß À¯ÁöµÇ¾úÀ» ¶§¿Í DSS¸¦ ó¸®ÇÏ¿© ¹°Áú Åõ°ú°¡ ºñÁ¤»óÀûÀ¸·Î ÀϾµµ·Ï À庮±â´É ¼Õ½ÇÀ» À¯¹ßÇßÀ» ¶§ °¢°¢ ¹Ì»ý¹°-»óÇǼ¼Æ÷-¸é¿ª¼¼Æ÷ °£ »óÈ£ÀÛ¿ëÀ» ´Ù¾çÇÑ Á¶ÇÕÀ¸·Î À¯µµÇÏ°í, ¾î¶² ÀÎÀÚ°¡ ÁÖµµÀûÀ¸·Î ¿°ÁõÀ» À¯¹ßÇÏ´ÂÁö¸¦ ºÐ¼®Çß½À´Ï´Ù. ±× °á°ú, “leaky gut syndrome”ó·³ À庮±â´ÉÀÌ ¸Á°¡Á® ¹Ì»ý¹°À̳ª ¹Ì»ý¹° ³»µ¶¼Ò(lipopolysaccharide, LPS)°¡ ¸é¿ª¼¼Æ÷¿Í Á÷Á¢ »óÈ£ÀÛ¿ëÀ» ÇÒ ¶§¿¡¸¸ ¿°Áõ ¹ÝÀÀÀÌ ÀϾ´Â °ÍÀ» È®ÀÎÇÏ¿´½À´Ï´Ù. ³î¶ø°Ôµµ, Àå³» À¯ÀͱÕÀÎ À¯»ê±Õ ¿ª½Ã À庮±â´ÉÀÌ Æ°Æ°ÇÏ°Ô À¯ÁöµÉ ¶§¿¡¸¸ È¿°ú¸¦ º¸ÀÌ°í, »óÇǼ¼Æ÷ÃþÀÇ À庮±â´ÉÀÌ ¼Õ»óµÈ °æ¿ì ¿ÀÈ÷·Á ¿°ÁõÀ» À¯¹ßÇÒ ¼ö ÀÖ´Ù´Â Á¡µµ °ËÁõÇÏ¿´½À´Ï´Ù. º» ³í¹®Àº »ýü¸ð»çĨÀ» ÀÌ¿ëÇØ À庮±â´É À¯Áö°¡ Àå³» ȯ°æ Ç×»ó¼º À¯Áö¿Í ¸é¿ª ¹ÝÀÀ Á¶Àý¿¡ ÀÖ¾î °¡Àå Áß¿äÇÑ ÀÎÀÚ¶ó´Â °ÍÀ» ±Ô¸íÇÑ Ã¹¹ø° ¿¬±¸ ³í¹®ÀÔ´Ï´Ù. ƯÈ÷, ±âÁ¸ÀÇ µ¿¹°¸ðµ¨À̳ª ¼¼Æ÷¹è¾ç¹ýÀ¸·Î´Â ±¸ÇöÇÒ ¼ö ¾ø´Â Çö»óÀ» Àå ¸ð»çĨÀ» ÀÌ¿ëÇÏ¿© ¸ÞÄ¿´ÏÁòÀ» ¼³¸íÇß´Ù´Â Á¡¿¡¼­ º» ³í¹®ÀÇ ÀÇÀǸ¦ °¡´ÆÇÒ ¼ö ÀÖ½À´Ï´Ù. 


 

2. ¿¬±¸°úÁ¤¿¡¼­ ³ª´©°í ½ÍÀº ³»¿ë

 

(±¹Á¦ °øµ¿¿¬±¸ ½Ã ¿¬±¸ÀÚµé°ú È°µ¿ÇϽø鼭 ´À³¢½Å Á¡, ÀںνÉ, º¸¶÷ µî)

º» ¿¬±¸´Â Ãʱ⿡ ³í¹®ÀÇ °ñÀÚ¸¦ Â¥´Â °úÁ¤¿¡¼­ ¿¹ÃøÇß´ø °á°ú°¡ ³ª¿ÀÁö ¾Ê¾Æ ÀûÀÝÀÌ ´çȲÇß´ø ½ÇÇèµéÀÌ ¿©·µ ÀÖ¾ú½À´Ï´Ù. DSS°¡ »óÇǼ¼Æ÷ÀÇ »ýÁ¸À²(viability)¿¡ ¿µÇâÀ» ¹ÌÄ¡Áö ¾Ê°Å³ª, »óÇǼ¼Æ÷°¡ »êÈ­ ½ºÆ®·¹½º¸¦ ¹ÞÀ½¿¡µµ ¿°Áõ ¹ÝÀÀÀ¸·Î À̾îÁöÁö ¾Ê´Â °á°úµéÀÌ ±× ¿¹°¡ µÇ°Ú½À´Ï´Ù. ÇÏÁö¸¸ ³í¹®ÀÇ ÁÖÀúÀÚÀÎ ½Å¿ìÁ¤ ¹Ú»ç(´ç½Ã ¹Ú»ç°úÁ¤ 2³âÂ÷)¿Í ¿©·¯ ³¯ ¸Ó¸®¸¦ ¸Â´ë°í ¼ö¸¹Àº °ËÁõ ½ÇÇèµéÀ» ¼öÇàÇϸ鼭, ¿ÀÈ÷·Á ¶æÇÏÁö¾Ê°Ô ¹ß°ßÇÑ °á°úµéÀÌ ³í¹®ÀÇ Å« ƲÀ» ¾Æ¿ì¸£´Â µ¥ °áÁ¤ÀûÀÎ ¿ªÇÒÀ» Çϵµ·Ï ½Å¿ìÁ¤ ¹Ú»ç¸¦ µ¶·ÁÇØ°¡¸ç ³í¹®À» ¿Ï¼ºÇØ°¬´ø Áñ°Å¿î ±â¾ïÀÌ ÀÖ½À´Ï´Ù. °í´ÜÇßÁö¸¸ ÀÇ¹Ì ÀÖ´Â °á°úµéÀ» ÇϳªÇϳª ¸¸µé¾î°¡¸ç Çлý ½º½º·Î È®½ÅÀ» °¡Áú ¼ö ÀÖµµ·Ï ÁöµµÇÏ´Â °úÁ¤¿¡¼­ Å« º¸¶÷À» ´À³¢±âµµ Çß½À´Ï´Ù. ½ÃÀÎ Robert Frost°¡ “´ãÀåÀ» °íÄ¡¸çMending Wall”À̶ó´Â ½Ã¿¡¼­ ³ª´©¾ú´ø “Good fences make good neighbors”¶ó´Â ±¸Àý°ú º» ¿¬±¸ÀÇ »õ·Î¿î ¹ß°ßµéÀÌ Àß ¸Â´ê¾Æ ¿©·¯ ¾ð·Ð ¸Åü, Çмú´ëȸ ¹× ½ÉÆ÷Áö¾ö¿¡¼­µµ °¢±¤À» ¹ÞÀ¸¸ç ¿¬±¸ ³»¿ëÀ» Á» ´õ ½±°Ô ¼³¸íÇÒ ¼ö ÀÖ¾ú½À´Ï´Ù. ¿¬±¸¸¦ Á¡Â÷ ÁøÇàÇϸ鼭µµ ´Ù¸¥ ½ÇÇè ¸ðµ¨¿¡¼­´Â º¼ ¼ö ¾ø¾ú´ø Àç¹ÌÀÖ´Â °á°úµéÀ» °üÂûÇÏ¸ç »ýü¸ð»çĨÀÇ È¿¿ë¼ºÀ» Á÷Á¢ °ËÁõÇÏ°Ô µÇ¾î, ÀÇ°øÇÐÀڷμ­ ÀÇ¹Ì ÀÖ´Â °æÇèÀ̾úÀ½À» ¸»¾¸µå¸®°í ½Í½À´Ï´Ù. 


 

3. ¿¬±¸È°µ¿°ú °ü·ÃµÈ ¾ÕÀ¸·ÎÀÇ °èȹ

 

ÀúÈñ ¿¬±¸½Ç(Biomimetic Microengineering Laboratory)Àº »ýü¸ð»çĨÀ» ÀÌ¿ëÇØ ±âÃÊ°úÇÐÀ̳ª ÀÇ?¾àÇа迡¼­ ÇØ°áµÇÁö ¾ÊÀº Áú¹®µé¿¡ ´äÀ» ÇÏ°íÀÚ ¼ö¸¹Àº ³ë·ÂÀ» ½ñ°í ÀÖ½À´Ï´Ù. ¸¸¼º ¿°Áõ¼º Àå Áúȯ(Inflammatory bowel disease, IBD)À̳ª ´ëÀå¾Ï(colorectal cancer, CRC)°ú °°Àº À§Àå°ü°è Áúº´À» ¸ð»çÇÏ°í, ƯÈ÷ Àå³» ¹Ì»ý¹°ÀÌ Àå ÁúȯÀÇ ¹ßº´À̳ª Ä¡·á¿¡ ¾î¶»°Ô ¿µÇâÀ» ¹ÌÄ¡´ÂÁö, ȤÀº ´õ ³ªÀº Ä¡·á¹ýÀ» ¸ð»öÇÏ´Â µ¥¿¡ Áß¿äÇÑ ¿ªÇÒÀ» ÇÒ ¼ö ÀÖÀ»Áö µîÀÇ Áú¹®À» ´øÁö¸ç ¿¬±¸¸¦ ¼öÇàÇÏ°í ÀÖ½À´Ï´Ù. ȯÀÚ°£ Â÷À̸¦ ¹Ý¿µÇÑ Áúº´ ȯ°æÀ» ¸ð»çÇϱâ À§ÇØ ÀÓ»óÀÇ ¼±»ý´Ôµé°ú Çù¾÷ ¿¬±¸¸¦ ÁøÇàÇϸç ȯÀÚ »óÇǼ¼Æ÷, ¸é¿ª¼¼Æ÷, Àå³» ¹Ì»ý¹°À» ȯÀڷκÎÅÍ Á÷Á¢ ¾ò¾î ȯÀÚ Æ¯ÀÌÀûÀÎ »ýüĨÀ» ±¸ÇöÇÏ°í ÀÖ½À´Ï´Ù. »óÇǼ¼Æ÷ÀÇ °æ¿ì, Àç»ýÀÇÇÐÀû °üÁ¡¿¡¼­ ¿À°¡³ëÀÌµå ¹è¾ç ±â¼úÀ» ÀÀ¿ëÇÏ¿© ȯÀÚ À¯·¡ Á¶Á÷ »ùÇõéÀ» ¿¬±¸¿¡ »ç¿ëÇÏ°í ÀÖ½À´Ï´Ù. »Ó¸¸ ¾Æ´Ï¶ó Àå ³» ȯ°æÀ» ¾î¶»°Ô ´õ Àß ¸ð»çÇÒ ¼ö ÀÖÀ»Áö °í¹ÎÇϸç ÀÇ°øÇÐÀû È°¿ëµµ¸¦ ³ôÀÎ Ç÷§ÆûÀ» °³¹ßÇϱâ À§ÇÑ ³ë·Âµµ º´ÇàÇÏ°í ÀÖ½À´Ï´Ù. ´ÙÇÐÁ¦Àû Á¢±Ù ¹æ¹ýÀ» ÅëÇØ Àå ÁúȯÀÇ ÀÌÇØ¿Í Ä¡·á¿¡ ½Ç¸¶¸®¸¦ ã¾Æ³ª°¥ ¼ö ÀÖ±æ Èñ¸ÁÇغ¾´Ï´Ù.


 

4. ³¡À¸·Î ÈÄ¹è ¿¬±¸Àڵ鿡°Ô ÇÏ½Ã°í ½ÍÀº ¸»¾¸ °úÇкоßÀÇ ¿ì¼ö ¿¬±¸ÀÚ¸¦ ÃßõÇØ Áֽñ⠺ÎŹµå¸³´Ï´Ù.

 

°¡Àå ¸ÕÀú, ¿¬±¸¸¦ ÁøÇàÇÒ ¶§ ²ö±â¸¦ °¡Áö°í ÀÓÇϽöó´Â ¸»À» ÇÏ°í ½Í½À´Ï´Ù. ¿ì¸®³×µé ÇÏ´Â ÀÏÀÌ °ÅÀÇ 90%´Â (ȤÀº ±×º¸´Ù ´õ ¸¹ÀÌ) ½ÇÆÐÇϰųª ½Ç¼öÇϰųª ´Ù¸¥ ±âŸ µîµîÀÇ ÀÌÀ¯·Î Àß µÇÁö ¾Ê´Âµ¥, ±×·¸°Ô ¼ö¸¹Àº ½ÇÆа¡ ÀÖ°í ¿Ö Àß µÇÁö ¾Ê¾Ò´ÂÁö¸¦ °í¹ÎÇØ¾ß ´õ Â¥ÀÓ»õ ÀÖ´Â °á°ú¸¦ ¾òÀ» ¼ö ÀÖ´Ù°í »ý°¢ÇÕ´Ï´Ù. ÀÏ°ü¼º ÀÖ´Â °üÁ¡À¸·Î ´ç¸éÇÑ ¹®Á¦¸¦ ¿©·¯ °üÁ¡¿¡¼­ °ñ¸ôÈ÷ °í¹ÎÇÏ´Ùº¸¸é, ±× ¹®Á¦´Â ¹Ýµå½Ã Ç®¸± °Å¶ó´Â ¹ÏÀ½µµ °¡Áö½Ã±æ ¹Ù¶ø´Ï´Ù. ´çÀå Àß ¾ÈµÈ´Ù´Â ÀÌÀ¯·Î ½±°Ô Æ÷±âÇÏÁö ¾ÊÀ¸¼ÌÀ¸¸é ÁÁ°Ú½À´Ï´Ù. ¶ÇÇÑ, Áöµµ±³¼ö, µ¿·á ¿¬±¸¿øµé, º»Àΰú ºÐ¾ß°¡ ´Ù¸¥ ¿¬±¸¿øµé°ú ²÷ÀÓ¾øÀÌ ¿¬±¸ À̾߱⸦ ³ª´©¼ÌÀ¸¸é ÁÁ°Ú½À´Ï´Ù. ¿¬±¸¸¦ Çϸ鼭 ÀÚÄ© º»ÀÎÀÌ Â¥ µÐ ¿ïŸ¸® ¾È¿¡ °¤È÷±â ½¬¿îµ¥, ´Ù¸¥ »ç¶÷µé°ú À̾߱⸦ ³ª´©´Ùº¸¸é ¾î¶² ºÎºÐÀ» ³õÄ¡°í ÀÖ´ÂÁö, º»Àεµ »ý°¢ÇÏÁö ¸øÇß´ø ³» ¿¬±¸ÀÇ °­Á¡ÀÌ ¹«¾ùÀÎÁö¸¦ ±ú´Ý°Ô µÇ´Â °æ¿ì°¡ Á¾Á¾ ÀÖ½À´Ï´Ù. ¼ÒÅëÀº ´Ã ¸¹Àº °É¸²µ¹µéÀ» Ä¡¿ì°Å³ª ¾ø¾Ö´Âµ¥ Å« µµ¿òÀ» ÁØ´Ù°í ¹Ï½À´Ï´Ù.


 





2021-04-19 ¿ÀÀü 12:00:00 Á¶È¸¼ö : 1355