동아대 정진웅 교수팀, 국제 저명 학술지에 논문 게재

머니투데이 송하늘 기자 2022.04.26 13:02
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플라즈마 활성 배지로 유도되는 새로운 세포 사멸 기작 제시, 항암 치료 기여 기대

동아대 정진웅 교수팀, 국제 저명 학술지에 논문 게재


동아대학교는 최근 바이오메디컬학과 정진웅(사진 왼쪽) 교수팀의 논문이 세계적 권위의 네이처출판그룹(NPG) 학술지 'Cell death & disease'에 게재됐다고 26일 밝혔다.



논문의 제목은 'Plasma-activated medium induces ferroptosis by depleting FSP1 in human lung cancer cells(플라즈마 활성 배지는 인간 폐암세포에서 FSP1 고갈에 의한 ferroptosis를 유발한다)'로, 플라즈마 활성 배지에 의해 유도될 수 있는 새로운 세포 사멸 기작을 제시했다.

이번 연구에 조아라(사진 오른쪽) 박사가 제1저자로 참여했으며, 동아대 반도체학과 플라즈마 연구팀과 공동으로 진행했다. 이들은 저온 플라즈마에 의해 유도되는 폐암 세포 사멸이 페롭토시스(Ferroptosis, 세포 내 철에 의존하는 세포 사멸) 신호전달을 통해 발생한다는 것을 밝혀냈다.



연구팀이 사용한 '저온 대기압 플라즈마(Cold atmospheric plasma)'는 활성산소를 발생시키는 새로운 형태의 항암 치료법이다.

기존의 저온 대기압 플라즈마를 이용한 항암 연구는 직접 처리뿐만 아니라 플라즈마 활성 배지를 이용한 간접 처리를 통해 암세포가 사멸한다고 보고되고 있다.

이러한 세포 사멸은 'Apoptosis(세포 자살, 세포 형태와 내부의 생화학적 변화로 발생하는 세포 예정사)', 'Necroptosis(염증성 세포 사멸, 세포 손상 또는 병원체에 의한 침윤으로 인한 프로그램되지 않은 세포 사멸)' 및 'Autophagy(자가소화작용, 조절 과정에서 불필요하거나 기능하지 않는 세포 구성 성분을 자연적으로 분해하는 기전)'와 같은 다양한 사멸 경로를 통해 발생한다.


정 교수팀은 이번 연구를 통해 지질 ROS(활성산소)에 의해 조절되는 또 다른 유형의 세포 사멸인 '페롭토시스(Ferroptosis)'와의 관련성을 최초로 보고했다.

연구 결과에 따르면 플라즈마 활성 배지가 인간 폐암세포의 사멸을 유도하고, 지질 ROS를 증가시켜 미토콘드리아 기능 장애를 유발한다. 또 활성산소와 관련된 유전자의 발현을 조절하고 철 이온의 수준을 증가시킨다.

뿐만 아니라 활성산소 제거제인 'N-아세틸시스테인' 또는 페롭토시스 억제제로 알려진 'Ferrostatin(페로스타틴)-1'을 처리, 플라즈마 활성 배지에 의한 세포 사멸이 활성 산소와 페롭토시스 유도에 의해 발생하는 것을 증명했다.

플라즈마 활성 배지는 페롭토시스의 신호 전달에서 주요 인자로 알려진 'FSP1'의 발현을 조절한다. 또 이종이식 모델에서 종양의 성장을 억제하고, 페롭토시스 관련 유전자의 발현을 변화시키기도 했다.

정 교수는 "이번 연구를 통해 플라즈마를 이용한 암 치료에서 새로운 신호전달과 치료 전략에 대한 통찰을 제공할 수 있었다"고 소감을 전했다.

조 박사는 "반도체학과와의 융합 연구를 통해 항암 치료를 위한 저온 플라즈마의 과학적 근거를 제시했다"고 말했다.
동아대 정진웅 교수팀, 국제 저명 학술지에 논문 게재
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