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| 바이오칩 레터 정보 |
Vol.13-No.1 (2018.05.17)
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| 제목 | [최근연구동향] Blood-Brain Barrier (BBB) on a Chip의 연구 동향 |
| 기사저자 | 김홍남 박사 |
| 소속처 | 한국과학기술연구원 뇌과학 연구소 |
| pp. | 4 ~ 6 |
| 기사파일 | 보기 |
| 기사본문 | 뇌혈관장벽(blood-brain barrier, BBB)은 뇌혈관세포(brain endothelialcell), 성상교세포(astrocyte), 혈관주위세포(pericyte)의 3 종 세포로 이루어진 뇌혈관 중심의 구조체로, 뇌혈관 내부 혈류를 따라 흐르는 물질이 뇌조직속으로 들어가는 것을 막아 뇌의 건강을 지키는 역할을 한다. 물질의 종류와 크기에 따라 선택적으로 물질을 통과 시키거나 투과를 억제시키게 되는데, 생명 유지에 필수적인 물이나 산소의 경우는 확산에 의해 뇌혈관장벽을 통과할 수 있고, 에너지원으로 사용되는 아미노산이나 글루코즈의 경우에는 능동수송에 의해 혈류에서 뇌조직으로 전달될 수 있다. 하지만 뇌에 잠재적으로 영향을 줄 수 있는 독성물질이나 병원균, 약물 등은 뇌혈관장벽에 의해 물질전달이 억제될 뿐만 아니라 설사 투과되더라도 세포들의 펌핑 작용에 의해 다시 혈류로 되돌아오게 되어 뇌조직으로의 유출을 방지한다. 이러한 뇌혈관장벽의 물질 전달 억제 기능은 경구 투여한 신경질환 치료제가 효율적으로 뇌조직으로 전달될 수 있는지 혹은 정맥주사를 통해 투여한 뇌종양 항암제가 뇌암 조직으로 전달될 수 있는지 등의 여부에 중대한 영향을 미치기 때문에 약물별로 뇌혈관장벽 투과에 대한 스크리닝이 필요한 상황이다. 또한 치매, 파킨슨병 등 퇴행성 뇌질환의 경우 뇌혈관장벽의 손상이 동반 관찰되고 있기 때문에 퇴행성 뇌질환과 뇌혈관장벽 손상에 대한 연관성 연구도 필수적이다. 하지만 기존에 뇌혈관장벽에 관한 모델로 널리 사용되는 동물모델의 경우 실시간 관찰이 어려우며 개별 세포요소의 기능을 구별하기 어렵고, 동물실험에 대한 윤리적인 문제가 지속적으로 제기됨에 따라 대안적인 연구 모델이 필요한 실정이다. 또한 기존 2 차원 플라스틱 접시 기반의 세포배양 기술로는 복잡한 뇌혈관장벽의 기능과 구조를 모사할 수 없어 연구 플랫폼으로서 한계를 보이고 있다. 이에 따라 기존 뇌혈관장벽 연구 플랫폼의 한계를 극복할 수 있는 다양한 모델들이 활발히 연구되고 있다. |
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