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[IT뉴스]쥐 눈에 시금치 광합성 시스템 이식해 안구건조증 치유

온카뱅크관리자

2026-05-17 10:37:30

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 과학자들이 시금치 추출물에 있는 광합성 시스템을 쥐 눈에 이식해 염증을 억제하는 데 성공했다. 게티이미지뱅크 제공
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 과학자들이 시금치에서 광합성을 담당하는 세포소기관을 쥐 눈에 이식해 안구건조증 증상을 치유하는 데 성공했다.
 싱가포르국립대 등 국제공동연구팀은 시금치 추출물에 있는 광합성 시스템을 쥐 눈에 이식해 염증을 억제하는 데 성공하고 연구결과를 15일(현지시간) 국제학술지 '셀'에 공개했다.
 엽록체는 빛에너지를 활용해 포도당 등 에너지원을 만드는 세포소기관이다. 연구팀은 바다민달팽이가 조류에 포함된 엽록체를 훔쳐 활용한다는 사실에 영감받아 포유류 세포도 엽록체를 활용할 수 있는지 확인하는 실험을 수행했다. 
 연구팀은 지역 슈퍼마켓에서 다양한 잎채소를 구입해 엽록체를 분리했다. 연구팀은 다른 채소보다 엽록체가 많이 추출되는 시금치의 '그라나'를 나노입자로 감싸 캡슐처럼 만든 리프(LEAF)를 구현했다. 그라나는 엽록체 내에서 광합성 색소인 엽록소가 모여 반응이 진행되는 동전 모양의 단위체 '틸라코이드'가 층을 이룬 구조를 말한다.
 페트리 접시에서 쥐 세포는 LEAF 입자를 빠르게 흡수했다. 세포 내부로 들어간 LEAF는 수 시간 동안 정상적으로 광합성의 '명반응'을 수행하고 화학에너지를 운반하는 분자인 아데노신삼인산(ATP)과 니코틴아미드 아데닌 디뉴클레오티드(NADPH)를 만들었다. 일반적인 식물은 ATP와 NADPH로 '암반응'을 수행해 탄수화물을 합성하지만 LEAF에서 암반응은 진행되지 않는다.
 연구팀은 NADPH가 염증을 유발하는 활성산소종을 중화시킨다는 점에 주목해 LEAF가 유익하게 활용될 수 있는지 추가로 확인했다.
 안구건조증은 눈물 분비량이 부족하거나 눈물이 너무 빨리 증발해 안구 표면이 손상되고 이물감, 충혈 등을 유발하는 질환이다. 눈 표면에 활성산소종이 축적되는 것이 특징이다.
 LEAF가 함유된 안약은 안구건조증에 걸린 쥐 눈에서 염증을 완화하는 데 기여하는 것으로 나타났다. LEAF는 별도로 빛을 쬐어 주지 않아도 각막 세포 내부와 주변에서 활성산소종을 중화시켰다. 눈이 초록색으로 변하지 않을 정도의 미량으로도 효과를 냈다. 
 연구팀은 "안구건조증 환자를 대상으로 LEAF의 임상 시험을 진행하기 위해 준비 중"이라며 "시금치 한 줌이면 50명 이상의 환자에게 한 달 동안 하루 두 번 투여할 수 있는 충분한 양의 LEAF를 확보할 수 있다"고 설명했다.
 이번 연구결과는 식물과 동물 사이의 세포소기관 교환에 대한 새로운 생물학적 통찰은 물론 치료적 응용으로 이어질 수 있다는 점을 시사한다.
 연구팀은 식물 유래 세포소기관을 각막 이외의 다른 조직 유형에 이식하는 방안도 모색할 계획이다.
 &lt;참고 자료&gt; - doi.org/10.1016/j.cell.2026.04.034 
 [이병구 기자 2bottle9@donga.com]
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