IBS(기초과학연구원·노도영)는 장영태 복잡계 자기조립연구단팀이 세포막 지질의 특성만을 이용해 살아있는 B세포를 식별할 수 있는 새로운 형광분자 'CDgB'를 개발했다고 19일 밝혔다.

혈액은 혈장, 적혈구, 백혈구, 혈소판으로 이뤄진다. 여기에는 독특한 기능과 특성을 가진 세포들이 모여 있다. 혈액에 존재하는 각 세포를 식별하는 것은 인체 기능 이해에 필수적이다. 특히 백혈구의 25%를 차지하는 림프구에는 T세포, B세포, NK세포 등 면역을 담당하는 세포들이 있어 더욱 중요하다.

혈액 세포 식별에는 항체가 주로 사용된다. 세포가 가진 고유의 바이오마커(생체표지자)와 항체의 결합을 통해 세포를 식별한다. 하지만 세포를 고정하거나 죽인 후 항체를 도입하므로 살아있는 상태에서 세포를 식별하기 어렵다는 한계가 있었다. 이 때문에 최근에는 세포를 투과할 수 있는 작은 크기의 형광 분자들을 이용해 세포를 식별하는 방식이 주로 사용되고 있다. 

연구팀은 단백질, 탄수화물 등 기존 바이오마커가 아닌 세포 자체의 차이를 이용해 세포를 식별하자는 아이디어를 냈다. 우선, 생쥐의 비장에서 B세포와 T세포를 분리한 뒤, 1만 개의 형광분자를 도입했다. 그중, 세포막에서 B세포만을 선택적으로 염색하는 형광분자를 발견하고, 이를 CDgB라 명명했다.

연구진은 CDgB가 세포막 지질의 길이 차이를 통해 B세포와 T세포를 구분할 것으로 예측하고, 이를 실험으로 증명했다. B세포의 세포막은 T세포보다 지질의 길이가 상대적으로 짧고, 콜레스테롤의 함량이 낮아 더 유연하다. 실제로 골수세포에 CDgB를 적용하자, 세포막의 유연성에 따라 형광의 세기가 다르게 나타나는 것을 확인했다. 이후 연구진은 더 강한 형광을 통해 명확히 B세포를 구분할 수 있도록 CDgB를 개선했다.

장영태 부연구단장은 "이번 연구로 항체 기반 식별 기술을 대체해 살아있는 상태에서 세포를 식별할 수 있는 새로운 도구를 개발했다"며 "향후 CDgB는 형광 세기를 토대로 세포의 이상을 파악하고 질병을 조기에 예측하는 도구로 발전할 수 있을 것”이라고 말했다.

연구결과는 미국화학회지 온라인 판에 게재됐다.