심박수와 연관 의심되는 세포 첫 발견

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심장 박동에 관여하는 새로운 세포가 심장 내에서 발견됐다. 선천적 심장병의 발병 메커니즘을 이해할 수 있는 단서가 될 수 있어 학계 관심이 집중됐다.

미국 노터데임대학교 연구팀은 최근 논문에서 동물 심박수를 조절하는 것으로 여겨지는 새로운 세포 '넥서스 글리아(Nexus Glia)'의 존재를 심장 내에서 최초로 확인했다고 밝혔다.

넥서스 글리아는 이름에서 알 수 있듯 글리아(교세포)의 일종이다. 중추신경계와 말초신경계에 분포하는 글리아는 신경세포(뉴런)에 영양분을 공급하고 보호하는 것이 주된 임무다. 신경계를 구성하는 중요한 세포 중 하나이기도 하다. 넥서스 글리아는 이들 중 하나인 별 아교 세포(astrocyte, 성상교세포)와 닮아 별 형태를 가졌다. 

제브라피시의 심장(빨간색)과 이를 감싼 뉴런(파란색), 새롭게 발견된 넥서스 글리아(녹색) <사진=Nina L. Kikel-Coury in the Smith Lab>

이 세포는 몸길이 약 4㎝의 작은 담수어 제브라피시(Zebrafish, 제브라 다니오)를 동원한 실험에서 발견됐다. 온몸이 투명해 관찰이 용이한 제브라피시는 인간 유전자와 많은 부분이 일치해 척추동물의 발달 과정 및 유전자 기능 연구에 주로 활용된다.

연구팀은 제브라피시의 동맥과 연결되는 심실 유출로에서 넥서스 글리아를 발견했다. 좌우 심실 유출로는 협착 등으로 인해 빈맥 등 다양한 심장 질환을 일으키는 부분이다. 특히 선천성 심장질환의 원인이 자주 관찰되는 곳이기도 하다.

연구팀은 넥서스 글리아가 심장의 선천성 질환과 직접 관련이 있다고 판단하기는 이르다는 입장이다. 다만 이 세포가 제거되면 심장 박동 수가 상승하고 그 발달을 촉진하는 유전자를 건드리면 심장 운동이 불규칙해진다는 점은 주목할 발견이라고 자평했다. 

제브라피시의 심장에서 심박수에 영향을 주는 것으로 보이는 세포 '넥서스 글리아'가 발견됐다. <사진=pixabay>

넥서스 글리아가 포함되는 글리아는 과거 뇌 이외의 장기에서는 존재하지 않는다고 여겨졌다. 다만 실험을 거듭하면서 글리아 세포는 신경계뿐 아니라 폐나 췌장, 비장 등에도 존재한다는 사실이 밝혀졌다.

연구팀 관계자는 "넥서스 글리아가 발견된 건 제브라피시의 심장이 처음이지만 쥐나 인간의 심장에서도 관찰됐다"며 "해당 세포가 난치병이 많은 선천성 심장 질환들의 기원을 밝혀줄 단서가 될지도 모른다"고 설명했다.