이화학연구소 생명기능과학연구센터, 바이오자원연구센터, 고베대학 대학원의학연구과의 공동연구팀은 기관 등 관형 장기가 올바른 형태로 발생하는 구조를 마우스로 밝혔다.
다세포 생물의 기관은 세포가 만드는 통의 내부에 공간이 있는 내강 구조를 하고 있다.예를 들면, 혈관은 혈액의 수송로, 소화기는 음식의 처리 라인, 기관지는 호흡의 흡배기 장치로서 각각 작용하고 있다.이러한 "관"의 길이, 두께, 배치는 정밀하게 제어되고 있지만, 포유류의 루멘 형성에 관한 지금까지의 연구는 모세 혈관, 타액선, 유선 등의 얇은 루멘이 중심 있어 장기와 같은 대형 관이 만들어지는 메커니즘은 전혀 알지 못했다.
그래서 본 공동 연구팀은 발생 과정의 마우스를 이용하여 기관의 길이와 두께를 결정하는 구조를 조사했다.그 결과, 기관은 우선, 길이 방향으로 신장하고, 이어서 직경이 확대되는 것을 밝혔다.또, 유전자 기능 해석으로부터, Wnt5a-Ror2 신호에 의해, 기관 평활근의 기초가 되는 세포가 원주 방향으로 정렬하여 연결되어 기관 상피의 장축 방향의 신장을 촉진하고 있는 것, 또, Sox9 유전자가 기관연골조직의 분화·성장을 촉진하여 지름의 조절을 하고 있는 것으로 나타났다.
평활근이나 연골은 간충직에 유래하는 조직이며, 간충직 세포의 극성, 분화가 관 구조의 형성에 중요한 역할을 담당하는 것이 밝혀졌다.본 연구 성과는 재생 장기의 성형 기술에의 응용이나 선천성 기관 협착증 등의 병태의 이해로 이어질 것으로 기대할 수 있다.
