두 신경외배엽 전구세포 계통이 병렬적으로 뇌 발달에 기여함

사람과 여러 동물의 뇌 앞부분과 뒷부분은 기존에 생각했던 공통 기원이 아니라 서로 다른 전구세포에서 발달함 생쥐 배아에서 OTX2를 발현하는 전구세포는 전뇌와 중뇌 뉴런으로, GBX2를 발현하는 전구세포는 후뇌 뉴런으로 분화하며, 인간 세포 실험에서도 서로 다른 전구세포 기원이 확인됨 연구팀은 적절한 전구세포에서 출발해 기능하는 인간 후뇌 운동뉴런을 배양접시에서 처음으로 만드는 데 성공함 인간 후뇌 뉴런 배양은 ALS와 척수성 근위축증 연구를 돕고, GLP-1 약물의 인체 내 작용 기전을 더 정밀하게 조사하는 데 활용될 수 있음 여러 종에서 확인된 이중 기원은 적어도 5억 5,000만 년 전으로 거슬러 올라가며, 뇌가 고대의 두 신경계가 합쳐져 생겼을 가능성을 뒷받침함 서로 다른 전구세포에서 만들어지는 뇌 Stanford University의 Kyle Loh 연구팀은 생쥐 배아의 초기 발달을 조사해 뇌가 두 종류의 전구세포에서 형성된다는 사실을 확인함 전구세포는 증식하면서 제한적인 자기재생 능력을 갖는 세포임 OTX2 발현 세포는 뇌 앞부분인 전뇌와 중뇌의 뉴런이 됨 GBX2 발현 세포는 뇌 뒷부분인 후뇌의 뉴런이 됨 인간 세포 배양 실험에서도 후뇌 뉴런과 전뇌/중뇌 뉴런이 서로 다른 전구세포에서 발달함을 확인함 연구의 출발점은 여름 학생 연구원의 실패한 실험이었으며, 발견된 세포 기원 차이는 인간 후뇌 조직 배양이 어려웠던 이유를 설명함 기존에는 전뇌와 중뇌 뉴런이 될 전구세포로 후뇌 뉴런을 만들려고 했으나, 이 방식은 작동하지 않았음 올바른 전구세포를 사용한 연구팀은 기능하는 인간 후뇌 운동뉴런을 배양접시에서 처음으로 만드는 데 성공함 후뇌는 호흡, 수면, 섭식, 심장박동 같은 생명 유지 과정을 조정하며, 전뇌는 고차원적 사고의 중심임 가장 흔한 운동뉴런 질환인 근위축성 측삭경화증(ALS) 과 척수성 근위축증은 후뇌에 영향을 미쳐 말하기와 삼키기에 어려움을 일으킴 최근 연구에서는 Ozempic과 Wegovy 같은 GLP-1 약물이 생쥐의 후뇌에 작용해 식욕을 억제함을 확인함 인간 후뇌 뉴런을 더 쉽게 배양할 수 있게 되면 해당 질환 연구와 GLP-1 약물의 인체 내 작용 기전 규명에 도움이 될 것으로 기대됨 두 신경계의 결합이라는 진화적 가능성 닭, 제브라피시, 반삭동물인 도토리벌레의 초기 배아에서도 신경계가 두 종류의 전구세포에서 유래함을 확인함 이처럼 공유되는 이중 기원 체계는 적어도 5억 5,000만 ...