척추를 키운다 : 인간 몸통 조직 모델 구축

줄기세포 관련 흥미로운 뉴스가 있어서 알려드립니다. 몸의 근간을 이루는 구조물 중 하나인 '척삭(notochord)'이라는 것이 있는데요, 초기 배아 발달에서 매우 중요한 역할을 합니다. 척삭은 단순한 지지 구조가 아니라, 주변 조직 형성의 방향을 결정짓는 '신호 중심'이기도 하죠. 그런데 지금까지 인간의 몸통 조직을 체외에서 모사하는 대부분의 줄기세포 모델들은 이 척삭을 재현하지 못해 완전한 발달 연구에 한계를 보여왔습니다. 그런 가운데 Nature (2024) 에 발표된 이번 연구는 인간 줄기세포로부터 척삭을 포함한 3차원 몸통 구조를 구현해낸 놀라운 성과를 보여주며, 생명과학계의 큰 주목을 받고 있습니다. 몸통 오가노이드 조각을 매우 자세히 보여주는 전자 주사 현미경 이미지. 출처: Tiago Rito, Marie-Charlotte Domart. 척삭이란 무엇인가, 그리고 인간의 척추와의 관계 척삭(notochord)은 척추동물 배아가 발달 초기 단계에서 가지는 중심 축 구조입니다. 원통형으로 생긴 이 조직은 배아의 정중선(midline)을 따라 길게 형성되며, 이후 우리 몸의 중추신경계와 척추 구조가 자리를 잡는 데 결정적인 역할을 합니다. 성체 인간에게는 척삭이 남아 있지 않지만, 그 흔적은 추간판의 중심부인 수핵(nucleus pulposus)에서 발견됩니다. 즉, 척삭은 성인이 되기 전 ‘척추가 만들어질 자리를 알려주는 이정표’ 같은 존재이며, 신경관 형성, 근육 및 골격 배치에 필수적인 신호를 주변 조직에 전달하는 ‘지휘자’ 역할 을 합니다. 초기 단계의 배아 이처럼 척삭은 단순한 구조물이 아닌 발달 생물학에서 핵심 키워드이며, 이를 체외에서 구현한다는 것은 인간 발생의 비밀을 푸는 열쇠를 손에 넣는 것과도 같습니다. 3차원적인 인간 몸통 조직 모델을 구축 연구진은 닭 배아의 단일세포 전사체 분석을 통해 다양한 세포 집단의 발달 경로를 지도화하였고 , 이를 바탕으로 인간 줄기세포의 공간적 조직화 과정을 ...