비타민 A와 갑상선 호르몬의 시력 형성 비밀 규명

존스홉킨스 대학교 연구진이 인간 태아기 동안 중심 시력이 형성되는 새로운 원리를 규명했습니다. 연구팀은 비타민 A에서 유래한 분자와 갑상선 호르몬(thyroid hormones)이 망막(retina) 내에서 정교하게 상호작용한다는 사실을 확인했습니다.

연구팀은 실험실에서 배양한 망막 오가노이드(retinal organoid, 장기 유사체)를 활용해 시력 형성 과정을 관찰했습니다. 이를 통해 망막의 중심부인 중심와(foveola)에서 가장 선명한 시력을 담당하는 세포의 생성 과정을 분석했습니다.

기존 학계는 중심와에 존재하는 파란색 원추세포(blue cone cells)가 망막의 다른 곳으로 이동한다고 믿었습니다. 그러나 이번 연구 결과, 파란색 원추세포는 이동하지 않습니다. 대신 비타민 A 관련 신호와 갑상선 호르몬의 영향으로 빨간색 및 초록색 원추세포로 변환됩니다.

원추세포(cone photoreceptors)는 낮 동안의 시각과 색상 인지를 담당하는 핵심 세포입니다. 중심와는 망막의 작은 부분에 불과하지만, 인간 시각 정보의 절반가량을 처리할 정도로 중요한 역할을 수행합니다.

연구진은 태아 발달 10주에서 12주 사이에 파란색 원추세포가 나타난다는 점을 확인했습니다. 이후 14주가 되면 이들이 빨간색과 초록색 원추세포로 바뀝니다. 이 과정에서 비타민 A에서 유래한 레티노산(retinoic acid)이 파란색 원추세포의 생성을 억제합니다. 이어 갑상선 호르몬이 남은 세포들을 다른 유형으로 전환합니다.

이번 발견은 지난 30년간 정설로 받아들여진 세포 이동 이론을 뒤집는 성과입니다. 세포가 이동하는 것이 아니라 제자리에서 성질을 바꾸는 변환 과정을 거친다는 점이 이번 연구의 핵심입니다.

이번 연구는 황반변성(macular degeneration)이나 녹내장(glaucoma)과 같이 시력을 상실하게 만드는 질환을 치료하는 데 기여할 것으로 기대됩니다. 연구진은 향후 망막 오가노이드 기술을 고도화하여 손상된 시력을 복구하는 세포 치료제 개발의 토대를 마련할 계획입니다.

궁극적으로는 환자 맞춤형 원추세포를 배양하여 이식하는 치료법 실현이 가능해질 전망입니다. 임상 적용까지는 안전성과 효능 검증 등 긴 과정이 남았지만, 이번 발견은 시력 회복을 위한 새로운 이정표가 될 것입니다.

이 기사는 일반적인 건강 정보를 제공하며, 의학적 조언을 대체하지 않습니다. 구체적인 건강 문제는 의료 전문가와 상담하십시오.

자료 출처: Johns Hopkins University School of Medicine, "Retinal organoid study reveals how the human eye develops central vision" (2024).