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[IT뉴스]늙은 근육은 왜 힘이 빠질까…사람 세포로 3D 근육 모델 만들었다

온카뱅크관리자

2026-11-05 10:17:26

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        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="QdfjqS5Tl8">
          <p contents-hash="5ad0b333589e953bd2ff2aa8af5a0070f320719d7099ce2025f132d58d41f7fe" dmcf-pid="xJ4ABv1yh4" dmcf-ptype="general">동물실험을 줄이고 사람의 생리적 특성을 더 잘 반영하는 비동물 시험법을 확대하려는 움직임이 이어지고 있다. 미국 식품의약국(FDA)도 의약품 개발 과정에서 동물실험을 단계적으로 줄이고 대체 시험법을 활용하는 정책을 추진하고 있다.</p>
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="24743342013ee858554a9de03ef9f2e3e88f8e474dc10ebb738dce79525a3050" dmcf-pid="yXhUwPLxhf" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="사람 유래 3차원 골격근 모델의 개념도 - 젊은 기증자(17세)와 노년 기증자(68세)의 골격근세포를 돼지 골격근 유래 탈세포화 세포외기질과 결합하고 3차원 프린팅으로 제작한 고정틀에서 배양해 근육 미세조직을 만들었다. 이를 이용해 근관 형성, 미토콘드리아 상태, 칼슘 반응 및 수축 기능을 비교했다. 노년 유래 조직에서는 더 가는 근관과 약한 수축 반응 등 노화 관련 특성이 나타났다.  DGIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202611/05/seoul/20261105100919731gxfo.png" data-org-width="660" dmcf-mid="PpG9likLC6" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202611/05/seoul/20261105100919731gxfo.png" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            사람 유래 3차원 골격근 모델의 개념도 - 젊은 기증자(17세)와 노년 기증자(68세)의 골격근세포를 돼지 골격근 유래 탈세포화 세포외기질과 결합하고 3차원 프린팅으로 제작한 고정틀에서 배양해 근육 미세조직을 만들었다. 이를 이용해 근관 형성, 미토콘드리아 상태, 칼슘 반응 및 수축 기능을 비교했다. 노년 유래 조직에서는 더 가는 근관과 약한 수축 반응 등 노화 관련 특성이 나타났다. DGIST 제공
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          <p contents-hash="74dbf123599538a50fa50d5024c80eb347ef0bd1f77bea2b67a850a0708ee9ec" dmcf-pid="WZlurQoMhV" dmcf-ptype="general">이런 가운데 대구경북과학기술원(DGIST) 뉴바이올로지학과, 포스텍 기계공학과 공동 연구팀은 사람의 골격근 노화에 따른 변화와 실제 근육 수축 기능 저하를 동시에 재현해 평가할 수 있는 ‘생체 모사 3차원 골격근 미세조직 모델’을 개발했다고 5일 밝혔다. 이 연구 결과는 나노과학 분야 국제 학술지 ‘스몰 사이언스’에 실렸다.</p>
          <p contents-hash="42416cbdeea87290756202a70bb98194ad140d95575e6d70df87bb73aaddce69" dmcf-pid="Y5S7mxgRh2" dmcf-ptype="general">골격근은 뼈에 붙어 신체를 움직이게 하며 대사 조절에도 중요한 역할을 한다. 노화로 인해 근육량과 기능이 떨어지는 근감소증은 노년기 삶의 질을 심각하게 위협하는 질환이다. 기존 근감소증 연구는 동물 실험과 세포 실험으로 이뤄졌다. 그러나 동물 실험은 동물 모델과 사람 간 생물학적 차이가 크다는 점, 평면적인 2차원 세포배양 실험은 실제 사람 근육의 입체적인 구조와 움직임, 수축 기능을 온전히 구현하기 어렵다는 한계가 있었다.</p>
          <p contents-hash="1e8eff95ecb8bccae55e229140f80509da5d51014065759edd88b20799f58179" dmcf-pid="G1vzsMaeW9" dmcf-ptype="general">이에 연구팀은 17세와 68세 남성 기증자로부터 각각 확보한 실제 사람의 근육세포를 활용해 인공 근육을 만들었다. 근육세포에 근육 조직의 뼈대 역할을 하는 탈세포화 세포외기질을 섞은 뒤, 3D 프린팅으로 만든 미세한 틀 안에서 배양했다. 그 결과 근육세포들이 실제 근육처럼 한 방향으로 가지런히 정렬된 3차원 미세조직을 만들어냈다.</p>
          <p contents-hash="06b20c6636a2da56040a6a4335f39c07cc0e6d3f150c2c093c84e03252dd4c23" dmcf-pid="HtTqORNdTK" dmcf-ptype="general">이렇게 제작된 3차원 근육 조직을 비교 분석한 결과, 68세 기증자의 세포로 만든 조직은 17세 기증자의 세포로 만든 조직보다 근육 섬유가 가늘고 세포 간 융합이 덜 이뤄졌으며 염증 관련 지표도 높게 나타났다. 특히 노년 기증자의 세포로 만든 조직에서는 에너지를 생산하는 미토콘드리아의 기능이 저하됐고 근육 수축을 유도하는 칼슘 반응도 느리고 약해졌다. 실제 전기 자극을 가했을 때 나타나는 수축력 역시 젊은 기증자의 세포로 만든 조직보다 크게 떨어졌다. 연구팀은 이를 통해 사람의 근육 노화에서 나타나는 주요 생물학적 변화와 기능 저하가 3차원 조직에서도 재현된다는 사실을 확인했다.</p>
          <p contents-hash="7e4d10d9ca02c68f32c5c4fc9ff434e497a17e5370eaab6d80b0b21ba0bc722d" dmcf-pid="Xz54ygrNTb" dmcf-ptype="general">김민석 DGIST 교수는 “이번 연구는 단순히 세포의 모양이나 유전자 변화를 관찰하는 것을 넘어 근육의 형태적·분자적 변화부터 수축력까지 하나의 3차원 실험 플랫폼에서 한 번에 평가할 수 있게 되었다는 점에서 의미가 크다“며 “사람의 생리적 특성을 정확히 반영하는 이번 인공 근육 모델은 근감소증 치료제 개발 등에 유용하게 쓰일 것으로 기대한다”고 말했다.</p>
          <p contents-hash="5f29b852b37467cc4503c3407589ac048789c0041b444f04efb7eec762b6a5ab" dmcf-pid="Zq18WamjyB" dmcf-ptype="general">유용하 과학전문기자</p>
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