나고야 대학 대학원의 나츠메 아츠시 준 교수 등의 연구 그룹은 재생 능력을 가진 아프리카 손톱 개구리 유생 (오타 마작)의 유전자에서 신경 재생에 유효한 유전자를 발견하고, 척수 손상된 마우스의 척수 내의 줄기 세포에 유전자 넣어 신경 재생에 성공했다.
척수 손상의 치료에 대해 지금까지 많은 연구가 이루어져 왔다.그러나, 지금도 손상 후 신경의 완전한 재생은 어렵고, 손발의 마비 등의 무거운 후유증이 남는다.치료가 어려운 이유는 포유류의 척수에서 신경 재생 능력이 매우 제한되고, glial 흉터라고 불리는 손상 부위의 흉터가 신경 재생을 방해하는 것을 포함한다.그 때문에, 그들을 극복하면 척수 손상 치료를 기대할 수 있다.
척수 중심부의 상복 세포는 손상에 의해 다분화능이 있는 줄기세포의 성질을 나타낸다.연구그룹은 이에 주목하여 줄기세포를 신경세포로 유도할 수 있으면 신경재생이 가능하다고 생각했다.그리고 줄기세포에 도입하는 유력한 후보 유전자로서 신경재생능이 높은 아프리카 양파의 유전자 분석으로부터 신경전사인자 "Neurod4"를 발견하였다.
척수 손상 후, 통상은 손상 주위에 신경세포(뉴런)를 지지하는 세포 "아스트로사이트"가 생성·집적되어, 글리아 흉터를 형성한다.본 연구에서는 척수손상 마우스에 Neurod4를 도입한 결과 신경 줄기세포에서 아스트로사이트로 분화하는 운명이 변화하고, 그 대신 신경세포로 분화를 이끌 수 있어 글리아의 감소도 인정했다.또한, 분화된 뉴런이 각각 새롭게 운동 뉴런과 시냅스를 형성함으로써, 마우스의 운동 기능이 개선되었다.
이 연구는 척수 내인성 줄기 세포에 대한 신경 전사 인자 Neurod4 도입이 척수 손상에 대한 강력한 치료법이 될 가능성을 보여주었다.
