기존에 다양한 줄기세포 유래 베타세포의 사용이 당뇨병 치료의 혁신적인 접근법으로 제안됐지만, 고효율의 기능성 베타세포를 확립하기 위한 효과적인 분화 방법 개발은 여전히 어려운 과제이며, 많은 연구자가 이러한 어려움을 극복하기 위한 연구에 집중하고 있다.

이러한 문제를 해결하기 위해 황 교수 연구팀은 섬유아세포 성장유도인자(fibroblast growth factor-2)가 부착된 세포배양 기질을 기반으로 다양한 세포로 분화할 수 있는 능력과 자가증식 능력을 갖추고 있어 세포 치료제로 활용될 수 있는 큰 잠재력을 가진 환자 그물막 유래 중간엽 줄기세포를 활용해 인슐린 생산 베타세포로의 분화를 유도하는 혁신적인 세포배양 플랫폼을 개발했다.

연구팀은 플랫폼에서 배양한 세포들이 자기조립으로 *스페로이드(spheroid)를 형성하고, 기존의 기술로 만들어진 베타세포보다 인슐린 분비 기능이 더욱 탁월함을 확인했다. 또한, **STZ으로 유도된 당뇨병 동물모델의 신장에 이식한 결과, 이식된 세포에 의해 고혈당을 정상혈당으로 낮출 수 있다는 것을 증명했다.
*스페로이드 : 구 형태의 3차원 세포 덩어리
**STZ(streptozotocin) : 인슐린을 생성하는 베타세포에 대한 독성이 있어 당뇨병 유발성이 있는 알킬화 항종양제

연구 결과는 최근 ‘인간 그물막 유래 줄기세포로부터 분화된 자기 조직화된 인슐린 생산 베타세포 및 당뇨 치료 잠재력(Self-organized insulin-producing β-cells differentiated from human omentum-derived stem cells and their in vivo therapeutic potential)’의 제목으로 국제학술지 Biomaterials Research (IF: 11.3, Biomedical Engineering 분야 상위 5.2%, 2023 JCR 기준) 8월호에 게재됐다.

교신저자인 황용성 교수는 “이러한 세포배양 플랫폼은 환자 특이적인 세포원에서 기능적인 베타세포를 얻기 위한 혁신적인 전략을 제공하여, 향후 당뇨병 치료를 위한 세포 치료제 개발에 새로운 가능성을 제시할 수 있을 것이다”라고 말했다.

한편, 이번 연구는 순천향대 부천병원 이비인후과학교실 박기남 교수, 순천향의생명연구원 정지훈 박사, 한국과학기술연구원 김상헌 박사, 한양대 이주헌 교수 등이 함께 참여하였으며, 향설융합연구지원사업, 지역혁신선도연구센터, 바이오산업기술개발, 지역대학우수연구자사업, 이공분야 학술연구지원사업 등의 지원을 받아 수행되었다.