이번 연구에는 가톨릭대학교 의과대학 의생명과학교실 박지선 박사와 조보빈 연구원이 공동 제1저자로 참여했다.

중간엽줄기세포는 조직 재생과 면역조절 특성을 보유해 폐섬유증 치료 후보로 꼽히지만, 열악한 체내 미세환경에서는 치료 효과를 지속하기 어렵다는 한계가 있었다.

연구팀은 멜라토닌과 NRF2 mRNA를 동시 탑재한 지질나노입자를 제작해 중간엽줄기세포에 처리하는 방식으로 세포 기능을 강화했다. 이어 기능이 강화된 중간엽줄기세포를 폐로 전달해 폐섬유화 치료 효과를 확인했다.

멜라토닌 작용 mRNA 전달 효율 극대화

연구팀은 멜라토닌이 세포 내 mRNA 전달 효율을 높이는 기전을 규명했다.

지질나노입자가 처리된 중간엽줄기세포는 항산화 기능이 향상됐으며 활성산소 생성과 세포사멸, DNA 손상이 감소했다.

폐섬유화 마우스 모델에 해당 줄기세포를 투여한 결과, 폐 조직 손상과 콜라겐 축적이 줄었으며 섬유화 관련 지표도 억제됐다.

구희범 교수는 \"지질나노입자를 이용한 효율적인 mRNA 전달로 줄기세포 치료 기능을 강화할 수 있음을 확인했다\"며 \"향후 다양한 기능 강화 세포치료제 개발에 활용할 계획\"이라고 전했다.

이번 연구는 가톨릭중앙의료원 기초의학사업추진단과 한국연구재단, 한국보건산업진흥원, 범부처재생의료기술개발사업 지원을 받아 수행됐으며, 생체재료 분야 국제학술지 \'Biomaterials\'(IF=13.6) 온라인판에 게재됐다.

조재민 기자