KAIST는 의과학대학원 김필한 교수 연구팀이 비알코올성 지방간의 진행과정을 영상화할 수 있는 기술을 개발했다고 14일 밝혔다.

KAIST에 따르면 김 교수팀은 3차원 생체현미경 기술을 활용해 비알코올성 지방간에서 세포질에 쌓이는 지방구(Lipid droplet) 형성과정과 미세혈관계를 고해상도의 영상으로 촬영하는 데 성공했다.

비알코올성 지방간은 정상인에게서도 최대 24%, 비만인에서는 최대 74%까지 높은 유병률이 보고되고 있어 적극적인 관리가 요구된다.

그동안 비알코올성 지방간 질환 연구들은 대부분이 절제된 간 조직을 사용한 조직병리학적 분석을 통해 이뤄졌으나 이 방식은 간세포와 주변 미세환경에서 일어나는 변화를 3차원으로 정밀하게 분석하고 원리를 밝히는데 한계가 있다.

김 교수팀은 독자적으로 개발한 초고속 레이저 공초점·이광자 생체현미경을 사용해 살아있는 비알코올성 지방간 질환 동물모델에서 지방간 진행에 따른 간세포 내 지방구의 형성 및 축적과 주변 미세혈관계를 동시에 3차원 영상으로 촬영하는 데 성공했다.

연구팀이 개발한 생체현미경 시스템은 시속 380㎞ 이상의 초고속으로 회전하는 다각 거울을 이용해 살아있는 생체 내부 간 조직의 움직임을 실시간으로 추적하고 보정이 가능해 크기가 마이크로미터(μm·100만분의 1미터) 이하인 작은 지방구까지 고해상도로 영상화가 가능하다.

연구팀은 또 비알코올성 간 질환에서 간세포 내 지방구의 축적률이 증가하고 개개의 지방구 크기가 증가하는 현상도 영상화했다.
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[대전=뉴시스] 비알콜성지방간(Nonalcoholic fatty liver)단계에서 지방구(황색)축적을 보여주는 3차원 생체현미경 영상 결과물.
특히 지방구의 크기 증가가 간세포 핵의 위치변화를 일으키고 결국 간세포 모양의 변화를 일으키는 현상을 영상에 담았다.

이번 연구는 비알코올성 지방간 질환을 비롯한 다양한 간 질환 연구와 치료제 개발과정에 폭 넓게 활용될 것으로 기대된다.

연구에 활용된 3차원 생체현미경 기술은 KAIST 교원창업기업인 아이빔테크놀로지(IVIM Technology, Inc)를 통해 상용화됐다.

김 교수는 "비알코올성 지방간을 포함한 다양한 질환의 3차원 생체현미경을 이용한 실시간 고해상도 영상기술은 질환의 진행에 따른 세포 수준의 다양한 변화의 정밀한 관찰이 가능하다"며 "3차원 생체현미경은 미래 바이오헬스 산업에서 여러 인간 질환의 진단 및 치료제 개발에 획기적인 도움을 줄 것"이라고 말했다.

KAIST 나노과학기술대학원 문지은 박사과정 학생이 제1 저자로 참여한 이번 연구결과는 미국광학회가 발간하는 국제 학술지 '바이오메디컬 옵틱스 익스프레스(Biomedical Optics Express)'에 지난달 19일자로 실렸다.(논문명: Intravital longitudinal imaging of hepatic lipid droplet accumulation in a murine model for nonalcoholic fatty liver

충청비즈  cbiz0419@naver.com

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