3차원 생체현미경으로 비알콜성 지방간 간세포 형성과정 관찰
비알콜성 지방간 질환 치료를 위한 약물 개발에도 도움

기름지거나 인스턴트 음식 소비가 늘어나면서 비만에 시달리는 사람들이 늘어나면서 술을 마시지 않는데도 생기는 지방간 환자들도 급속히 늘고 있다. 국내 연구진이 비알콜성 지방간이 형성되는 과정을 고해상도 영상으로 정밀하게 촬영하는데 성공했다.

카이스트 의과학대학원 연구팀은 3차원 생체현미경을 이용해 비알콜성 지방간에서 간세포 내에 지방 방울이 만들어지고 미세혈관에 미치는 영향을 고해상도 영상으로 찍는데 성공했다고 14일 밝혔다. 이번 연구결과는 광학 분야 국제학술지 ‘바이오메디컬 옵틱스 익스프레스’에 실렸다.

비알콜성 지방간은 알콜 지방간과 달리 음주를 하지 않는 사람에게서 나타나는 증상으로 일반인에게서도 24%, 비만인에게서는 74% 정도 나타나는 것으로 알려져 있다. 비알콜성 지방간에 대한 연구는 간 조직을 채취해 조직병리학적 분석을 통해 이뤄졌는데 이런 방식의 연구는 질환이 진행되는동안 간세포와 주변 미세환경에서 일어나는 분자세포 수준의 변화를 밝혀내 원인을 명확히 밝혀내기가 쉽지 않았다. 이는 비알콜성 지방간 질환 치료를 위한 약물 개발도 더디게 만든 원인으로 꼽히고 있다.

이에 연구팀은 비알콜성 지방간 동물모델에서 지방간이 진행될수록 간세포 안에 지방방울(지방구)가 축적되고 크기가 증가하는 과정에서 각각의 지방구를 3차원적으로 정밀하게 분석할 수 있는 생체현미경 기술을 먼저 개발했다. 지방방울인 지방구는 간세포의 세포질에 구형태로 축적된 지방을 말한다.연구팀은 독자 개발한 초고속 레이저 공초점 이광자 생체현미경을 사용해 비알콜성 지방간을 유발시킨 동물에게서 지방간 진행에 따른 간세포 내 지방구 형성과 축적, 주변 미세혈관계를 동시에 고해상도로 3차원 촬영했다. 특히 생체 내부 미세환경을 이루는 세포, 혈관, 지질, 콜라겐 등 생체분자 등을 동시에 실시간 영상촬영이 가능해 비알콜성 지방간 질환을 비롯한 다양한 간 질환 연구와 치료제 개발에 도움이 될 것으로 연구팀은 전망했다.

김필한 카이스트 교수는 “이번에 활용한 3차원 생체현미경을 이용한 실시간 고해상도 영상기술은 비알콜성 지방간을 포함한 다양한 질환의 진행에 따른 세포 수준의 다양한 변화의 정밀한 관찰이 가능하다”라며 “여러 종류 질환의 진단과 치료제 개발에 획기적인 도움을 줄 것”이라고 말했다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr