한 마모셋의 뇌에 쌍둥이 세포가 산다, 미세아교세포의 뜻밖의 기원

한 동물의 몸에 서로 다른 유전체를 가진 세포가 함께 존재하는 현상을 키메라 현상이라고 한다. 사람을 포함한 대부분 포유류에서는 드물지만 마모셋과 타마린은 쌍둥이가 태아기 혈액순환을 공유하면서 서로의 조혈줄기세포를 받아 평생 간직하는 일이 흔하다. eLife에 공개된 연구는 이 형제 세포가 뇌의 상주 면역세포까지 만들 수 있음을 단일세포 분석으로 보여줬다.

연구진은 세포핵의 RNA 발현으로 세포 종류를 구분하고, 전사된 유전변이 조합으로 각 세포가 숙주 마모셋과 출생 형제 가운데 누구에게서 왔는지 추적했다. 123마리의 전장유전체 자료에서는 약 1,300만 개의 다형성 단일염기변이가 확인돼 형제 세포를 가려낼 수 있는 표지가 충분했다.

혈액을 넘어 뇌의 면역세포로

한 마모셋의 혈액에서는 분석한 세포핵의 84%가 두 출생 형제 가운데 하나의 유전체를 가진 것으로 분류됐다. 간과 신장에서는 형제 유래 세포가 주로 림프구와 대식세포 같은 조혈계 세포에 한정됐고, 장기를 이루는 일반 세포에서는 뚜렷하게 나타나지 않았다.

뇌에서는 미세아교세포와 대식세포에서 형제 유래 세포가 발견됐다. 미세아교세포는 뇌 안에서 손상과 감염을 감시하는 면역세포다. 연구진은 이 결과가 태아기 조혈세포 교환이 혈액에만 머무르지 않고 뇌의 장기 거주 면역세포 집단 형성에도 참여할 수 있음을 보여준다고 설명했다.

행동의 원인을 말해주는 연구는 아니다

같은 뇌 안에 서로 다른 유전체의 면역세포가 있다는 사실은 세포 이동과 조직 정착을 이해하는 단서가 된다. 다만 형제 유래 미세아교세포가 숙주 유래 세포와 기능적으로 얼마나 다른지, 행동이나 질병 위험에 어떤 영향을 주는지는 이번 연구만으로 알 수 없다.

연구진 역시 숙주 세포와 형제 세포 사이에서 일관된 대규모 유전자 발현 프로그램 차이는 찾지 못했다고 보고했다. 흥미로운 생물학적 현상을 확인한 연구이지, 두 유전체가 성격이나 인지에 영향을 미친다는 증거는 아니다.