안구 조직 발달 속도 들쭉날쭉인 이유 나왔다

눈(眼)은 우리 신체 중에서 단순하게 생겨보이지만 가장 복잡한 기능을 하는 신체기관 중 하나다.

눈은 우리 신체중에서 가장 단순해보이지만 가장 복잡한 기관 중 하나다.

복잡한 신경조직으로 연결된 눈은 시신경 상피세포가 망막, 망막색소상피세포층, 섬모체 3개 구획으로 나뉘면서 시작된다. 망막 가장 바깥부분에 있으면서 망막의 발달에 관여하는 망막색소상피세포와 홍체와 연결된 섬모체는 망막에 비해 성장속도가 느리다.

김진우 카이스트 생명과학과 교수팀은 눈 성장을 조절하는 유전자를 발견하고 이 유전자가 각 구획별로 발달 속도에 차이를 나게 만든다는 사실을 규명했다고 17일 밝혔다. 이번 연구성과는 발달생물학 분야 국제학술지 ‘세포 발달’ 14일자에 실렸다.

Nf2를 중심으로 한 섬모체 성장 조절 모델
카이스트 제공

망막색소상피세포는 망막 발달에 관여하고 간상 및 원추세포를 보호하는 역할을 한다. 섬모체는 홍체와 연결돼 수정체 두께를 조절해 초점을 맞추는 기능을 하는 것으로 알려져 있다. 망막은 이들보다 성장속도가 빠른데 이렇게 성장 속도에 차이가 나는 이유에 대해서는 아직까지 명확히 밝혀진 바가 없다.

성장속도에 이상이 있어 조직 발달에 문제가 생길 경우는 눈이 정상적으로 성장하지 못하는 소안구증(小眼球症)이 생긴다.

김진우 카이스트 생명과학과 교수

연구팀은 종양 억제인자로 알려진 Nf2 유전자가 섬모체와 망막색소상피세포에서 많이 나타나는 것을 발견했다. 생쥐 실험을 통해 섬모체에서 Nf2를 제거하면 필요 이상으로 성장하면서 비정상적으로 증가해 결국 소안구증이 발생한다는 사실이 확인됐다.

연구팀은 반복실험을 통해 Nf2가 각 구획 세포분열 속도를 조절하는 스위치 역할을 한다는 사실도 알게 됐다. 망막 조직에서는 Nf2 발현이 낮아 조직이 빠르게 성장하는 반면 망막색소상피세포에선 Nf2 발현이 활성화하면서 조직 성장이 멈춘다는 설명이다.

김진우 교수는 “Nf2와 같은 세포 성장 억제 인자가 눈 속 각 구획 별로 다르게 작용한다는 점을 처음으로 밝힌 것”이라며 “여러 기관 형성에 공통으로 적용될 수 있는 원리로서 다양한 선천적 기관 발달 이상을 이해하는 실마리가 될 것”이라고 설명했다.

유용하 기자