‘식물 줄기세포 화장품’ 표현을 허(許)하라 … “학술적으로도 가능한 표현”

백기엽 충북대학교 원예과학과 석좌교수가 “식물 줄기세포 함유 화장품이란 표현은 소비자를 기만하거나 잘못 인식하도록 할 우려가 있기 보다는 과학적으로 입증된 학술적 용어를 사용한 것에 불과하고 용어가 갖는 효능·효과와 연관 지어서는 안 되는 별개의 문제”라는 주장이 담긴 기고문을 보내왔습니다. 이 글에 대한 의견이나 반론을 기대합니다. <편집자주>

최근 화장품 중 동물 줄기세포 배양액이나 추출물을 이용하여 만든 제품이 소비자의 주의를 끌면서 국내외 화장품 회사들은 안전성과 윤리적 측면에서 비교우위에 있는 식물 줄기세포¹ 배양산물이나 배양액을 이용한 제품개발에 많은 관심을 기울여 왔고, 일부 상품도 개발되어 시판 중에 있다. 

그러나 동물이나 인간의 줄기세포 기능에 대한 일반인들의 인식은 잘 알려져 있으나 식물에 있어서 줄기세포의 존재 여부, 식물의 세포나 조직을 배양하여 화장품 소재가 생산되는 과정에 줄기세포가 관여하는지에 대해서는 이해가 부족하고 의문을 가지고 있다. 따라서 식물 세포나 조직배양으로부터 생산된 소재를 이용하여 제품화하였을 때 ‘식물 줄기세포 함유 제품’이라는 표시 광고를 금지하는데 대해 논란과 논쟁이 이어져왔다. 

이러한 명칭 사용에 대한 논란은 탈분화, 캘러스, 전형성능, 체세포² 배발생 등 식물 조직 및 세포 배양 시 사용되는 용어의 잘못된 해석과 오해, 그리고 동물 줄기세포 자체가 갖는 재생과 노화방지 기능을 식물에도 도입하여 피부과학에 활용하고자 하는 제조사와 과장 광고의 위험으로부터 소비자를 보호하려는 허가 기관간의 이해충돌에서 유발되고 있다. 

지금까지 식물 세포나 조직배양은 식물 세포가 갖는 복제 기능^Cloning 즉, 전형성능^Totipotent3을 이용하여 유전적 다양성을 증가시킬 목적으로 식물 육종에 적용하거나 우수한 유전자원이나 멸종위기 자원을 보존하고 번식시키는 유용한 수단으로 인류의 생존에 크게 기여하여 왔다. 식물 세포가 가지고 있는 전형성능에 기반한 식물 조직배양 기술은 100여년 이상의 역사를 가지고 있으며 다양한 배양방법이나 사용되는 과학적 용어는 현대 생물학의 발전과 함께 개선되고 증명되고 있다. 현재 분자 생물학이나 세포 발달 생물학은 1800년대 초에 제시된 식물세포의 전형성능, 즉 줄기세포 기능을 가지고 있다는 개념을 해석하고 기작을 규명하는데 큰 공헌을 해오고 있으며 식물 조직배양 기술은 배양세포가 분열하여 완전한 개체로 재생되는 과정을 심도 있게 연구하는 도구로 널리 이용되고 있다. 

그러나 많은 학문적 발달에도 불구하고 식물체의 체세포에서 수정된 접합자와 같은 체세포배가 발달되는 것과 성숙한 체세포가 기관형성 과정을 거쳐 완전한 식물체로 발달되는 원인과 기작에 관해서는 현대 과학에서도 풀지 못하는 숙제로 남아있다. 더구나 쌍자엽식물(신초 분열조직⁴이 3층으로 구성되어 있음), 단자엽식물(2층으로 구성), 나자식물(1층으로 구성)과 피자식물, 목본류와 초본류, 1년생과 다년생, 다육식물, 고사리나 이끼(단일 정단 세포에서 유래됨) 등 식물의 분류학적 차이와 유전자형에 따라 발생생리에는 차이가 있기 때문에 발생 과정에 대한 명확한 결론을 내리기는 매우 어렵고 의견도 다양하다. 본 고찰에서는 논란이 되고 있는 식물 줄기세포의 특성과 조직배양시 재분화와 관련된 일련의 발생 과정에 줄기세포 기능을 가진 세포가 관여하는지에 대해서 집중적으로 논의하고자 하며, 식물조직이나 세포배양으로부터 생산된 바이오매스^Biomass가 식품이나 화장품 소재로의 이용 가능성에 관련된 이차대사 산물의 함량이나 효능 효과에 관해서는 다음 기회에 언급하고자 한다.

전형성능이란 용어의 유래와 줄기세포

• 식물=전형성능에 대한 기본 발상은 1838년 슐라이덴^Schleiden과 쉬완^Schwan의 세포이론^{Cell Theory}에 근거하고 있다. 이들은 △모든 살아있는 유기체는 한 개 혹은 다세포로 구성되어 있고, △세포는 유기체의 기관이나 구조의 기본 단위이고, △세포는 기존의 세포로부터 유래된다는 가설을 제시하였다. 식물 세포의 전형성능(줄기세포 기능) 개념을 처음으로 도입한 사람은 1902년 독일 식물학자 하버란트^Haberlandt이다. 그는 “식물체를 구성하고 있는 살아있는 모든 세포는 유전정보를 가지고 있는 수정된 난자로부터 유래되었기 때문에 완전한 식물체로 재생될 능력을 가지고 있다”고 하였다. 그는 합성 식물 호르몬이 발견되기 전이라 세포배양 실험을 통하여 전형성능을 증명하지는 못하였지만 식물 조직배양을 처음 시도하였고 현재 조직배양의 아버지로 불리고 있다. 그 이후 1934년 화이트^White에 의해 토마토 뿌리의 연속 배양, 1939년 캘러스 배양을 통하여 세포의 지속적 생장 가능성을 보고하였으나 진정한 의미의 전형성능을 증명하는 데는 어려움이 많았다. 그러나 1955년 밀러^Miller 등에 의해 시토키닌인 카이네틴^Kinetin이 발견되었고, 1957년 스쿠그^Skoog와 밀러^Miller에 의해 배양세포나 조직은 기관형성^{Organogenesis5} 과정을 거쳐 완전한 개체로 재생시킬 수 있다는 보고 이래 식물 세포의 전형성능에 관한 많은 실험적 근거가 제시되면서 증명되었으나 줄기세포란 용어는 사용하지 않았다. 그러나 발달 생물학이 발전하면서 1965년 뉴먼^Newman이 처음으로 식물의 줄기세포를 언급하였는데 신초 분열조직 내 자리 잡고 있는 줄기세포를 ‘Temporary occupants of a permanent office’ 즉 ‘영구 사무실의 임시 점유자’로 표현하여 오늘날 줄기세포 영역^{Stem cell niches}이라고 부르는 과학적 사실을 잘 은유한 것이라 볼 수 있다. 또한 1970년 스튜어트^Stewart와 더먼드^Dermend가 3층으로 구성된 신초 분열조직 내에는 각층에 한 개씩 존재하는 3개의 줄기세포에 의해 신초의 생장과 발달이 이루어지며 이들 줄기세포는 만능형성능을 가지고 있다고 하여 식물 줄기세포에 관한 연구가 활성화되는 계기가 되었다. 

• 동물=동물에 있어서 줄기세포라는 용어를 최초로 사용한 과학자는 반복발생설^{Recapitulation}을 주장하고 찰스 다윈의 진화론을 독일에 전파한 에른스트 헤켈^{Ernst Haekel, 1868}이며 그의 저서 『Natural History of Creation』에 기록되어 있다. 동물에서 전형성능 이란 용어를 사용한 사람은 1933년 노벨 생리의학상 수상자인 모건^{Morgan, 1901}으로 그의 저서 『재생^Regeneration』에서 처음으로 언급하였으나 인간이나 동물의 발생학 연구에 많이 사용되는 용어는 아니다. 그 후 인간의 조직에서 줄기세포라는 용어를 처음 사용한 사람은 생체학자 알렉산더 막시모프^{Alexander Maksimov, 1908}로 일종의 조혈 줄기세포를 가정했으나 그의 가설은 무시당했고 논문제목에서 ‘줄기세포Stem cell’란 단어를 사용하였지만 본문에서는 전혀 언급되지 않은 것이 흥미롭다. 실제 줄기세포의 존재를 처음으로 확인한 것은 1963년 맥컬록^McCulloch과 틸^Till이 쥐의 골수에서 자가 증식하는 세포를 처음 발견하였고 인간에서는 1978년 제대혈에서 혈액 줄기세포가 발견되면서 줄기세포에 관한 연구가 활성화되는 계기가 되었다. 이와 같이 세포가 분화하여 완전한 기관으로 발달할 수 있는 능력을 가진 세포를 식물에서는 전형성능, 동물에서는 줄기세포란 용어로 표현하는 것이 일반화되어 있다. 따라서 동물의 고전적인 연구에서 도출된 줄기세포란 용어가 식물 줄기세포의 개념과는 완벽하게 맞지 않을 수도 있지만 여전히 유효한 관련성을 가지고 있는 것으로 보인다. 게다가 용어의 공유는 식물과 동물을 연구하는 연구원들 사이의 의사소통과 이해를 높이는데 매우 도움이 될 것이다. 

‘식물 줄기세포^{Plant Stem cell}’란 무엇인가?

지난 10여 년간 많은 실험실에서 식물의 생장과 발달에 관련된 일련의 실험을 통하여 독립된 줄기세포계^{Cell lineage}가 발견되어왔다. 이러한 줄기세포계는 다양한 식물에서 거의 유사한 점을 가지고 있으며 1년 미만, 혹은 수 백 년, 수 천 년에 걸쳐 생명력을 지니고 있으면서 식물의 생장과 분화를 조절하는 기능을 가지고 있다는 사실이 확인되고 있다.

분열조직은 식물줄기세포가 자리 잡고 있는 정착지이며 일생 동안 식물의 발달과정을 조절하고 통제하는 만능형성능^Pluripotent6을 가진 세포를 포함하고 있는데 신초 및 뿌리 분열조직은 대표적 줄기세포로 간주된다. 그러나 형성층도 물관부나 체관부와 같은 특수화된 세포형태로 분화하는데 관련된 줄기세포를 가지고 있다. 즉 식물줄기세포는 두 그룹으로 나눌 수 있는데 일차분열조직은 신초, 뿌리, 화아, 절간 분열조직으로 구성되어 있다. 이차분열조직은 형성층, 코르크 형성층, 그리고 캘러스 분열조직과 같은 측근 분열조직^{Lateral meristem}을 포함하고 있다. 원형성층^Procambium과 형성층에 존재하는 줄기세포도 자기 갱신, 분화 그리고 발달과 관련된 유전자 신호를 주고받는다(그림 1). 그밖에 다양한 세포들이 줄기세포와 같은 특성을 가지고 있는데 내초^{Pericycle 혹은 Pericambium} 세포는 줄기세포 유사 특성을 나타내어 측근과 같은 완전한 기관을 재생할 수 있는 능력을 가지고 있다. 발달 생물학에서 오래된 의문은 신초 분열조직의 줄기세포가 분열조직 내 존재하는 특수화된 세포의 일부인가 아니면 모든 분열세포와 동일한가에 관한 것이다. 후자의 주장에 관하여 분열조직을 구성하고 있는 세포를 제거하면 주변세포로부터 새로운 분열조직이 형성되는데 이러한 결과는 대부분 신초를 구성하고 있는 분열조직세포는 줄기세포 특성을 가지고 있다는 것을 의미한다.

줄기세포는 분열조직 내 존재하는 미분화된 세포 덩어리이며 다양한 조직으로 분화하여 기관으로 발달하는데 필요한 세포를 지속적이고 안정적으로 공급하는 능력을 가지고 있다. 즉 세포의 분화를 유도하며 자기 스스로 갱신하는 두 가지 능력을 가져야 하는데 분열조직이 아닌 체세포 배양에서 형성된 캘러스도 미분화된 혹은 비기관화 된 세포 덩어리로 분화할 수 있는 줄기세포 기능을 가지고 있다. 따라서 고전적 의미의 전형성능을 가진 줄기세포가 되기 위해서는 △복제:분화되지 않은 상태를 유지하면서 필요한 만큼 세포 분열을 할 수 있는 능력. △분화능:다른 종류의 특정 세포로 분화할 수 있는 능력을 가지고 있어야 한다. 궁극적으로 줄기세포는 반복적으로 분열하고 분화하여 완전한 개체가 될 수 있는 전형성능^Totipotency을 가져야 하며 분열된 딸세포^{Daughter cell}가 줄기세포로 남거나 특수화된 조직으로 분화할 수 있는 세포를 만들어 내기 때문에 선구세포^{Founder cell} 혹은 개시세포^{Initial cell}라고도 한다. 

신초분열조직의 특성

신초분열조직은 배형성 후 발달이 이루어지면서 잎, 줄기, 꽃으로 변할 수 있는 모든 세포의 원천적 공급원이고 세포의 수명, 증식 능력, 성장 잠재력 등을 결정하는 신초 줄기세포를 포함하고 있으며 지상부 조직의 근원이다. 배형성 후 발달되는 신초조직에는 6~9개의 극히 작은 수의 줄기세포가 존재하며 이들로부터 모든 기관이 발달된다. 돔 상태의 분열조직은 뚜렷한 3개 층으로 구성 되어 있고^{L1, L2, L3, L1}과 L2 세포는 수층분열^{Anticlinal division}하여 증식되면 신초생장이 이루어지고, L3 세포들은 병층분열^{Periclinal division}하여 분화되며 새로운 엽원기나 화아와 같은 기관을 형성한다. 각각의 줄기세포는 만능형성능^Pluripotent 특성을 갖기 때문에 각각의 층(주로 3층)에서 모든 형태의 세포로 발달하며 분열되어 생겨난 딸세포는 비정상적 분열을 통하여 다른 층으로 밀려나게 되고 다른 층에서 또 다른 세포형태를 만들어 낸다. 분열조직 내 세포의 위치에 따라 조직학적으로나 분자학적으로 분명한 특성 차이를 나타낸다. 즉 중심지대^{CZ, Central Zone}에 있는 줄기세포들의 분열은 미미하며 주변 세포들보다 약간 액포화가 진전되어 있다. 또한 줄기세포는 실제로 주변의 급속하게 증식이 일어나는 딸세포들 보다 약간 분화된 세포들이라 할 수 있고, 세포의 크기를 조절하는데 관련된 잠정적 시그날 펩타이드인 CLAVATA3CLV3 유전자를 발현한다. 따라서 CLV3 유전자 발현이 신초 분열조직의 줄기세포 작용 마크로 사용할 수 있다. 그러나 CLV3 유전자 발현이 되지 않는 중심세포 바깥에서 이상 분열이 일어나 형성되는 측아에서도 줄기세포를 포함한 새로운 분열조직대가 형성되기 때문에 줄기세포로부터 생겨난 딸세포도 분화능력뿐만 아니라 줄기세포로 역전도 가능하다고 생각된다(그림 2).

중심지대의 줄기세포 바로 밑부분에 자리잡은 기관화센터^{OC, organizing center}는 중심지대의 줄기세포와 일부 중복이 되면서 만능형성능을 유지하고 각종 지시를 하게 된다. OC는 줄기세포의 활성화에 요구되는 WUSCHEL^WUS 전사인자를 표현하는데 관련이 있다. WUS는 다양한 식물줄기세포 시스템에 있어서 중요한 역할을 하는 WUS homeobox^WOX계의 근본이다. 최근의 연구에서 OC에서 CZ로 원형질 연락을 통한 WUS 단백질 이동은 줄기세포를 유지하는데 중요한데 WUS 단백질의 파괴나 봉쇄가 일어나면 줄기세포의 활동이 정지된다. WUS는 직간접적으로 줄기세포 내 CLAVATA3^CLV3 유전자 표현을 활성화시킨다. CLV3는 WUS 유전자 표현을 제한함으로써 OC에 신호를 보내는데 중심지대^{central zone}에서 CLV3 유전자가 활성화되면 줄기세포의 활성이 극대화되고 WUS 단백질의 분비는 감소하면서 줄기세포의 증식 시그널도 감소하는 결과를 초래하게 된다. 반면에 줄기세포의 수가 너무 적어 CLV3 단백질이 부족하게 되면 WUS 단백질 합성이 증가하여 OC를 구성하고 있는 세포가 줄기세포로 변경될 수 있으며 줄기세포의 수에 영향을 미치게 된다. 이러한 유전자의 이중적이고 서로 네거티브 한 피드백이 줄기세포의 영역 유지와 주변 세포의 분열을 일으키는데 중요한 작용을 한다. 생장점에 존재하고 있는 줄기세포의 세포분열 주기는 36~72시간으로 비교적 느리나 주변조직에 있는 세포의 분열 주기는 18~48시간으로 빠르다. 이는 WUS/CLV3 유전자의 피드백 고리가 세포의 증식률을 조절하는데 중요한 역할을 한다는 것을 의미한다. 또한 애기장대^Arabidopsis를 대상으로 실험한 결과 줄기세포의 WOX2 유전자가 식물호르몬인 시토키닌과 오옥신의 균형을 조절한다고 알려져 있으며 이는 조직배양 시 두 호르몬의 농도 균형이 신초나 뿌리 및 잎의 분화와 발달에 관여한다는 메커니즘을 이해하는데 큰 공헌을 하였다. 

최근 코펜하겐 대학의 올레 페더슨 교수는 “신세대 초소형 산소탐지기를 장착해 약 30개 세포의 산소 농도를 측정한 결과 새로운 잎과 꽃의 분화와 발달을 담당하는 줄기세포를 둘러싸고 있는 영역^niche에 존재하는 세포들은 산소 결핍상태에 있다는 것을 발견하였으며 이러한 산소 결핍상태가 세포의 증식과 분화에 관련된 ZPR2라는 이름의 단백질 발현을 조절하여 새로운 잎이 생성되는 속도를 조절한다고 하였다. 따라서 저산소증^hypoxia은 줄기세포가 연속적 분열을 하여 증식하는 것을 방지하고 유지하는데 결정적 역할을 하며 작물의 증식이나 생산성이 환경조건에 의해 지배된다는 사실을 이해하는데 큰 공헌을 하였다. 

뿌리분열조직의 특성

뿌리선단에 자리잡고 있는 분열조직은 지하부 조직의 근원이다. 뿌리 정단 분열조직을 구성하고 있는 세포의 분자적 특성은 1993년 셰레스^Scheres 실험실에서 애기장대^Arabidopsis를 이용하여 처음으로 기술되었다. 식물의 지하부에 있는 뿌리 분열조직은 신초 분열조직과 유사한 분열과 분화 기작을 나타낸다. 즉 신초와 뿌리의 기능과 기관발생 양상에는 큰 차이가 있지만 두 조직에서 기관형성을 조절하는 유전자 간에는 상당한 중복이 관찰된다. 뿌리 줄기세포는 줄기세포가 분화하는 것을 방지하기 위하여 시그널을 보내는 신초 분열조직 내 있는 OC의 기능과 유사한 소규모 세포집단인 생장정지중심^{Quiescent center, QC}을 둘러싸고 있다. QC는 4개의 분열이 잘 일어나지 않는 세포로 구성되어 있고 WUSCHEL-RELATED HOMEOBOX 5^WOX5 의 활성을 나타내는데 이 유전자는 줄기세포의 운명을 유지하는데 절대적으로 필요하다. 그러나 신초 분열조직과는 달리 뿌리 분열조직 줄기세포의 자기 갱신은 단세포 수준에서 조절된다. 개개의 줄기세포 분열은 생장정지중심과 접촉하고 있는 한 개의 딸세포를 생산하기 위해서 비대칭분열을 하는데 1개는 줄기세포로 남고 한 개는 생장정지중심으로부터 분리되어 분화하는 세포로 바뀐다. 조직배양시 형성되는 부정근(배양근)도 뿌리로 분화되는 줄기세포 특성을 가지고 있는데 뿌리를 형성하는 세포의 분화는 줄기세포 유사 내초 조직으로부터 시작된다(그림 3).

줄기세포 영역^{Stem cell niches}

고전적으로 식물 줄기세포는 위치정보의 의해서 조절되는 반면 동물 줄기세포는 정해진 운명을 가진 세포계에 의해 조절된다는 견해를 가지고 있다. 그러나 동물 줄기세포도 줄기세포를 둘러싸고 있는 세포로부터 신호를 받아 줄기세포 상태를 유지한다는 것이 밝혀지고 있다. 식물 줄기세포가 미분화된 세포상태를 유지하며 자기갱신 능력을 조절하기 위해서는 유전자 시그널을 제공하고 받아들일 수 있는 범위 내에 자리잡고 있어야 한다. 즉 세포가 줄기세포영역^{Stem cell niche}내에 있으면 미분화된 상태를 유지하고 영역 바깥에 위치하게 되면 세포의 기원에 관계없이 분화과정을 밟게 된다. 최근에는 애기장대^Arabidopsis를 이용하여 유전적, 분자수준에서 신초 분열조직의 줄기세포영역 개념이 명확해지고 있다. 줄기세포 상태를 유지하기 위해서는 기관화 중심^{Organizing center, OC}에 있는 WUS 유전자의 표현이 요구되며 줄기세포는 차례로 OC의 크기를 제한하기 위하여 CLV3 유전자 신호를 표현하는데 신호의 범위를 벗어난 장소에 위치한 OC세포는 분화하여 새로운 기관을 형성하게 된다. 이러한 OC와 줄기세포 간에 상반된 피드백 기작은 줄기세포 집단의 크기를 역동적으로 조절하기 위하여 식물체에 부여된 자기조절시스템이라 할 수 있으나 캘러스 배양 시에도 이와 같은 줄기세포 영역이 존재하는지에 대해서는 확실하지 않다. 

식물의 각 세포는 줄기세포와 같은 기능을 가지고 있는가?

식물이 생장한다는 것은 식물을 구성하고 있는 세포집단이 특수한 기능으로 분화되면서 세포집단의 세포수가 증가하는 동시에 커진다는 것을 의미한다. 유사세포분열^Mitosis에 의해서 한 개의 모세포가 2개의 딸세포^{Daughter cell}로 분열하는 게놈의 복제는 세포집단의 증가를 의미하며 이와 같이 분열을 계속하여 완전한 식물체로 성장하는 것을 전형성능이라 말한다. 분열하면서 세포의 특수한 기능이 변하는 과정을 분화라고 하며 결과적으로 형태형성이 이루어지고 이 과정에서 특정 유전자가 작용을 하거나 작용이 중지되기도 한다. 분화과정이 역전되는 것을 탈분화^{De-differentiation}라고 하며 회복하면 재분화^{Re-differentiation}라 한다. 이론적으로 모든 살아있는 식물세포는 이러한 과정을 통하여 미분화^{Undifferentiated} 상태로 바꾸어 재생력을 회복할 수 있는 줄기세포로 만들 수 있다. 그러나 분화가 많이 진전된 세포를 탈분화상태로 되돌리는 것은 쉽지 않다. 실제적으로 분화가 덜 진전된 혹은 어린 세포를 완전한 식물체로 만드는 것이 용이하다. 따라서 세포의 전형성능은 식물의 조직과 위치, 연령, 영양조건, 유전자형, 종^Species에 따라 차이가 있으며 그 중 유전자형에 따른 영향이 매우 크다. 그러나 일반적으로 식물의 분화된 조직으로부터 줄기세포를 새롭게 형성시키는 것은 매우 용이하다. 대표적 경우를 보면 정상적인 식물에서 주근의 분화된 내초세포로부터 측근분열조직의 형성은 분화된 세포가 탈분화 하여 다양한 세포로 발달될 수 있다는 사실을 증명하는 사례이며 특히 조직배양 시 간단한 조작에 의해서 이와 같은 경우를 쉽게 관찰할 수 있다. 이는 거의 대부분 식물세포가 물리적·화학적 자극에 의해서 전형성능을 가진 줄기세포로 변화할 수 있다는 것을 의미한다. 이러한 관점은 만약 모든 식물 세포가 줄기세포 특성을 가지고 있다면 식물에서 줄기세포의 개념이 유용한지 아닌지 의문을 일으킬 수도 있다. 신초 분열조직에 나타나는 줄기세포 마크인 CLV3는 분화된 세포에서는 나타나지 않는다. 

따라서 이 유전자의 표현은 새로운 분열조직이 형성되어 줄기세포 상태로 재진입하는 시기에는 재활성화 되어야 한다는 것을 의미하나 이에 관한 연구는 많지 않는 것 같다. 비록 식물체 내에서 자가적으로 일어나는 줄기세포의 분열활성과 분자학적 작용 메커니즘이 조직배양 시 기관형성이 일어나는 동안에 동일한 양상으로 나타나지 않더라도 결과적으로 미분화된 체세포 덩어리의 일부에서 분화와 복제과정을 거쳐 재생이 이루어졌다면 이를 줄기세포의 기능이 아니라고 부정할 과학적 근거는 없다. 다만 모든 식물세포 중에도 줄기세포 표현 능력에 왜 차이가 존재하는가 하는 의문은 향후 풀어야 할 과제이다. 

모든 배양한 세포들은 전형성능을 가지는가? 

조직배양이란 근본적으로 무균상태 하에서 다수의 세포를 배양하는 것이다. 배양한 세포들은 미네랄, 비타민, 호르몬, 유기물이 첨가된 배지에서 분열과 생장이 이루어져 직간접적으로는 완전한 식물체로 발달하게 된다. 간접적으로는 배양세포는 비기관화 된 혹은 탈분화 된(미분화) 상태로 증식하는 캘러스라는 세포덩어리를 형성하게 되며 이들 조직으로부터 전형성능을 유도할 수 있다. 또한 배양 세포들은 신초나 뿌리, 배상체^Embryoid를 형성하지 않으면서도 물관부^Xylem 혹은 체관부^Phloem와 같은 도관요소^{Vascular element}로 분화되는 줄기세포의 특성을 가지고 있다. 이와 같은 과정을 조직형성^Histogenesis 혹은 세포분화^{Cytodifferentiation7}라고 한다(그림 4). 

 따라서 세포는 분화과정과 배지 및 환경조절 여하에 따라 다양한 방법으로 유도된 전형성능을 표현하며 계대배양을 하더라도 장기간 유지된다⁸. 실제적으로 배양한 절편체를 캘러스 유도용 배지에서 배양하고 계대배양 함으로써 장기간 유지할 수 있고, 세포의 전형성능이 표현될 수 있는 조건의 배지에 옮겨 배양하면 기관형성이 이루어지는데 재생용 배지를 찾기 위해서는 많은 시행착오가 필요하다. 만약 재생용 적정 배지를 찾아서 캘러스 조직을 배양하게 되면 연속적인 세포분열에 의해 신초나 뿌리조직을 구성하고 있는 분열조직과 유사한 분열조직체^Meristemoid9나 분열조직마디^{Meristematic nodule} 같은 것이 생겨나고 궁극적으로는 신초나 뿌리와 같은 조직으로 발달될 원기를 형성하거나 도관분화가 일어나기도 한다. 유전자형에 따라 분열조직체 내 전형성능 세포는 구상형, 심장형, 어뢰형 단계로 발달이 가능한 배상체^Embryoid로 발달하기도 한다(그림 5). 

한편 캘러스^Callus 덩어리는 수많은 세포로 구성되어 있기 때문에 이론적으로 모든 세포가 가지고 있는 전형성능이 일시에 표현된다면 세포 수만큼 신초나 뿌리, 배상체가 재생될 것으로 기대할 수 있으나 그러한 결과는 얻을 수 없다. 전형성의 표현이 제한되는 이유는 여러 가지가 있고 식물에 따라 차이가 있으나 주된 이유는 전형성능을 표현하는데 제한적으로 작용할 수 있는 캘러스 조직 내 세포들의 변이에 기인한다고 할 수 있다. 

이러한 변이는 절편체를 구성하고 있는 체세포에 기본적으로 존재하고 있는 유전적 변이에 기인하거나 아니면 조직배양 후 발생하는 후성적 변이에 의해서 발생될 수 있다. 염색체수의 변화는 배수체^polyploid 혹은 이수체^aneuploid를 초래하며 캘러스를 장기간 배양함에 따라 혼합배수체^mixoploid가 되는데 이들 혼합배수체에서 기관형성이나 배발생이 되는 것은 대부분 이배체 세포들로부터 이루어진다. 따라서 캘러스 조직 내 모든 세포들이 전형성능을 표현할 수 있는 능력을 유지하고 표현하기 위해서는 염색체의 변화가 일어나지 않도록 적당한 배지 및 환경조건이 갖추어져야 하고 세포들이 갖고 있는 내생 호르몬과 배지에 첨가한 외생 호르몬의 적절한 균형이 필요하다. 그러나 캘러스를 구성하고 있는 모든 세포들이 호르몬이나 영양분을 흡수할 수 있는 능력은 동일하 지 않으며 이러한 장벽이 전형성능의 표현을 제한하는 원인이 될 수 있다. 

전형성능의 증명 예 

조직배양에서 전형성능의 표현은 다양한 분화과정을 통해 증명할 수 있고 이런 과정에 중요한 역 할을 하는 것은 호르몬이다. 50년대 스쿠그^Skoog와 밀러^Miller는 청어의 정자 DNA에서 식물호르몬 카이네틴^Kinetin을 발견하였으며 오옥신과 시토키닌의 적정 비율이 담배 캘러스 세포에서 캘 러스 증식^Callogenesis, 신초발생^{Caulogenesis10}, 뿌리발생^{Rhizogenesis11}을 좌우한다는 것을 발견하였다(그림 6). 동시대 스튜어드^Steward 등은 당근 뿌리의 2차 체부 조직으로부터 조그만 절편체를 채취하여 코코넛 밀크(시토키닌 성분 함유)가 포함된 액체배지에서 배양하였을 때 체부 조직이 왕성하게 생장한다는 것을 발견하였다. 이들 조직을 액체 현탁 배양하면 단세포나 조그만 세포 덩어리로 분리되는데 이들 단세포에서 정상적인 접합배가 발달하는 과정을 거쳐 체세포 배나 배상체가 발달되는 것을 확인하였다. 1966년 구하^Guha와 마헤시와리^Maheshwari는 세겹독말풀^{Datura innoxia}의 감수분열 후 화분세포를 배양하여 배발생과정을 거쳐 반수체 식물을 획득하는데 성공하였다. 또한 1971년 나가타^Nagata와 다케베^Takebe 등은 담배 잎의 엽육 세포에서 분리한 세포벽을 제거한 원형질체를 배양한 후 세포벽의 재생을 유도하고 형성된 캘러스로부터 완전한 식물체를 재생시키는데 성공하였다. 1973년에는 트란 탄 반^{Tran Thanh Van}이 담배 잎의 표피세포 조직을 박층^{Thin cell layer} 분리하여 배양하였을 때 캘러스, 신초, 뿌리 및 화아를 유기하는데 성공하여 성숙한 세포로부터 기내에서 기관형성을 통한 전형성능을 증명하였다. 또 다른 세포분화 관련 실험에서 당근이나 백일홍 캘러스를 구성하고 있는 세포의 일부는 분화하여 식물체의 기관이나 배상체를 형성하지 않으면서 체부나 목부와 같은 관상요소로 분화되는 것을 관찰하였다. 따라서 다양한 배양 세포들은 유도된 분화과정을 통하여 여러 가지 방법으로 줄기세포의 기능을 발휘하여 전형성능을 표현하는 것이 증명되어 왔고 이들 특성을 농업적으로 활용하고 있다.

배양세포에서 유도 만능형성능^{Induced pluripotent}

식물에서 유도 만능형성능 줄기세포를 만드는 것은 일반화되어 있으나 배양된 세포 덩어리인 캘러스가 어떻게 고도로 조직적이고 기능적인 신초나 뿌리로 발달될 수 있는지에 대해서는 많은 의문점이 있다. 특히 캘러스 유도와 신초 재생에 관련된 일련의 분자수준의 유전자 발현은 기외에서 줄기세포의 작용 조절과 밀접한 관련성이 있다는 것이 증명되고 있다. 비록 모든 식물 조직은 캘러스 형성을 할 수 있는 잠재력은 있으나 모든 세포가 만능형성능을 가진 상태로 변경될 수 있는지에 대해서는 논쟁이 이어져 왔다. 이와 관련된 최근의 연구에서 식물호르몬의 신호전달, 전사조절인자의 네트워크, 염색질^Chromatin의 재구성 인자 등의 상호 관련성이 밝혀지고 있다. 그러나 어떻게 이런 네트워크가 형태형성에 중요한 영향을 미치는 환경 신호에 반응하는지 그리고 이들 상호 작용이 식물의 발달을 야기하는데 미치는 세포의 행동이 어떤 것인지에 대해서는 아직 모르고 있다. 단지 식물조직배양 기술을 이용한 고전적 연구에서 기관형성 과정에는 식물호르몬 오옥신과 시토키닌이 세포의 분열과 분화에 결정적인 역할을 하며 두 물질의 비율이 줄기세포를 유도하고 유도된 줄기세포를 분화시켜 식물체를 재생하는데 중요한 역할을 한다는 것은 이미 잘 알려진 사실이다. 또한 식물호르몬은 분열조직 내 위치정보를 제공하는데 중요한 역할을 하는데 시토키닌은 WUS 표현을 촉진하고 줄기세포의 활성을 조절하며 반대로 오옥신은 액아와 같은 측 기관^{Lateral organ}의 형성, 잎이나 꽃의 형성을 유도하는 원기개시 신호를 유도하며 시토키닌과 함께 분열조직의 중심부에서 줄기세포의 활성을 촉진하는 역할을 한다는 것이 조직배양 실험을 통해 밝혀졌다. 최근에는 애기장대^Arabidopsis의 배축 조직에서 STM 유전자 혹은 STM 유전자와 WUS 유전자의 공동발현으로 분열유사조직을 형성시키는데 성공하였다. 더구나 뿌리조직에서 나타나지 않는 WUS 유전자가 잘못 발현되면 신초조직 형성을 촉진하게 되며 반대로 신초조직에서 PLT2 유전자가 발현되면 지상부 조직으로부터 뿌리 조직을 형성하게 된다. 이러한 사실은 배양 전 어떤 세포가 만능형성능을 가지고 있는가, 어떻게 해서 유전적으로 분자수준에서 만능형성능이 조절되는가, 성숙한 조직에서 어떻게 해서 만능형성능이 재확립되는가, 캘러스 조직 내 형성된 분열조직이 신초나 뿌리의 분열조직과 동일한 발달 메카니즘을 가지고 있는냐 하는 의문점을 가지게 한다. 종합적으로 식물세포의 발달 프로그램 변경은 몇 개의 주요 전사 조절유전자의 발현으로 가능하며 관련 유전자의 발현을 유도할 수 있는 기술이 체세포로부터 만능형성능을 가진 줄기세포의 발생빈도를 높일 수 있는 방법이라 생각된다.

캘러스의 탈분화와 줄기세포 기능

• 탈분화=탈분화란 용어의 해석에는 학자에 따라 다소 차이가 있다. ‘성숙한 혹은 특수화된 세포가 분화능력을 상실하고 다시 유시상태^Rejuvenate로 진행하는 과정’, ‘세포분화 과정을 겪고 있는 조직이 다시 세포 원기^Primordia가 되기 위하여 역전하는 과정’, ‘자신의 세포계통 내에서 분화된 세포가 덜 분화된 단계로 되돌아가는 과정’, ‘현저한 특징은 만능형성능으로 간주할 수 있는 분화된 상태에서 줄기세포와 같은 상태로 되돌아가는 것’ 등으로 해석하고 있다. 이들 해석의 공통된 점은 분화와는 반대로 탈분화는 세포의 발달 잠재능력이 증가된다는 것이다. 그러나 탈분화란 용어를 어느 범위까지 사용할 수 있을까 라는 점에서 다소 논란의 여지가 있다. 탈분화는 분화의 역전을 말하는데 이런 과정이 동일한 세포계^{Cell lineage}내에서만 이루어지는가? 아니면 세포의 발달능력을 증가시키는 모든 과정에 사용될 수 있는가? 이다. 논쟁의 주된 쟁점 중 하나는 세포 분화에 대한 유전적 그리고 발달생물학의 견해 차이에서 오는 결과이다. 결론적으로 탈분화란 용어는 식물과학에서 매우 뿌리 깊게 박혀 있다. 탈분화는 발달 능력, 세포증식력을 증가시키는 방향으로 유도하기 때문에 전환분화_{^{Transdifferentiation}}로 정의할 수 있으며 대체용어로는 세포의 ‘리프로그램밍’이란 용어로 사용될 수도 있다. 또한 탈분화 된 세포 상태는 발달 관련 용어이고 세포의 유전적 상태나 발달 가능성을 기술하는 것은 아니다. 캘러스는 조직이나 세포가 호르몬 구배, 크로마틴 조절, 세포분열 봉쇄와 같은 제한적 요인에 의해서 리프로그램밍된 결과이며 발달 초기 차별성이 있는 다양한 유전자를 발현한다. 

• 분화=모든 생명체는 주어진 유전자의 수에 의해 특정 지어진다. 그러나 모든 유전자가 다 발현되는 것은 아니고 일부만 발현되며 일부 발현된 것을 유전적으로 분화되었다고 표현할 수 있다. 따라서 유전적으로 완전히 탈분화 된 세포는 게놈 속에 포함된 모든 유전자가 발현되었다고 볼 수 있으나 그러한 세포는 발생학적으로 존재하지 않는다. 발달생물학 측면에서 보면 접합자는 세포분화 과정이 일어나는 출발점이기 때문에 유기체의 최소 분화된 세포 혹은 미분화된 세포로 간주할 수 있으나 이들 세포는 분화기능을 상실한 혹은 분화의 역전과정을 거친 탈분화된 세포에서 기원 된 것이 아니기 때문에 줄기세포에 탈분화라는 용어 사용은 적절하지 않다. 신초나 뿌리의 분열조직을 구성하고 있는 특수화된 세포는 분열조직의 예정된 발달 프로그램에 따라 정해진 유전자 발현 양상을 가지고 있다. 분열조직 내 줄기세포는 줄기세포 영역 내에서 유전자 신호에 반응하여 운명이 결정되며 특수화된 영역으로 밀려나게 되면 그 장소에서 다시 비대칭 분열이 일어나 선구세포가 되면서 자기 스스로 재생하는 과정을 거치는데 일련의 과정에는 특수한 기능을 가진 유전자의 작용이 필요하다. 분화와 유사하게 탈분화도 분화된 상태에서 다른 상태로 옮아가는 일시적 과정이기 때문에 탈분화라는 용어가 이들 세포의 발달 능력을 표현하는데 잘못 사용되기도 한다. ‘분화된’ 혹은 ‘탈분화 된’ 이란 용어는 세포의 발달과정이지 최종 상태를 표현하는데 사용하는 것은 바람직하지 않다. 그러나 식물 세포나 조직배양에서 탈분화라는 용어는 발달 능력이 높은 세포로 변화하는 모든 전 과정을 말하는데 주로 사용된다. 따라서 캘러스는 탈분화 된 세포 덩어리가 증식하는 것이라고 믿고 있기 때문에 탈분화는 캘러스 형성과 밀접한 관련을 가지고 있다. 

• 캘러스=최근 전사체 연구결과를 보면 캘러스 형성은 초기에 상처와 같은 스트레스, 호르몬, 발달반응에 관련된 동일한 유전자 조절 네트워크가 작동함으로써 캘러스가 형성된다는 것을 확인하였으며 다양한 형태의 캘러스에서 표현되는 일부 유전자는 중복되어 나타난다고 한다. 애기장대^Arabidopsis의 절편체를 오옥신 첨가 배지에 배양하면 형성된 캘러스에서 측근발달이 이루어지는데 이런 형태의 캘러스는 일시적이고 부분적인 것이기는 하나 기관화를 나타내는 뿌리분열조직 마크(만능형성능)를 나타내는 것으로 알려졌다. 또한 뿌리, 배축, 자엽절편을 배양하였을 때 유전자의 발현 양상에는 다소 차이가 있는데 이러한 결과는 절편체의 형태나 종류, 실험 조건에 따라 오옥신 유도, 캘러스 발달에 관여하는 유전자의 특수성이나 수는 상당한 차이가 있다는 것을 의미한다. 오옥신 외에도 캘러스는 다른 호르몬이나 상처에 의해서 형성될 수 있는데 상처 반응에 의해 형성되는 캘러스에는 LRP 마크가 표현되지 않고 오직 wound induced dedifferentiation^{WIND0 1-4} 전사인자의 조절에 의해서 이루어진다. 상처는 시토키닌 생합성과 신호 관련 유전자의 발현을 촉진하여 캘러스 형성과 세포 증식을 유도한다. 흥미롭게도 상처부위에서 오옥신의 축적이나 반응과 관련된 유전자의 활성화는 이루어지지 않으나 상처 유도와 오옥신 유도 캘러스 형성 간에는 상당히 많은 유전자가 중복되어 발현되지만 상향 혹은 하향 조절되는 유전자의 발현 양상에는 차이가 있다. 따라서 캘러스의 분화능이나 특수한 기능은 특정된 전사인자의 작용과 표현에 의존적이라 생각된다. 

• 원형질체=원형질체의 분리와 배양은 단세포 수준에서 캘러스 형성과 탈분화를 연구하는 수단과 방법으로 많이 이용되어 왔다. 원형질체 분리 시 상처받은 조직을 세포벽 제거 효소액에 노출시키면 단세포 수준에서 원형질체가 나출되며 분화기능을 상실하게 된다. 이러한 과정은 연관된 유전자 표현의 변화와 함께 세포의 노화 과정 중에 일어나는 특성과 매우 유사하다. 호르몬이 첨가되지 않은 상태에서 나출된 원형질체는 생존하지 못하나 시토키닌이나 오옥신의 존재 하에서는 생존할 수 있고 분열이 일어난다. 그러나 발달과 관련된 적정 신호가 전달되지 않으면 원형질체 유도 캘러스는 엽육 세포로 전환되지 못하고 세포가 신장되거나 캘러스 세포로 증식된다. 만약 탈분화 된 캘러스가 호르몬 신호에 반응하여 염색질의 구조변경, 세포신장, 분열과 같은 경로를 밟아 기관으로 발달될 수 있는 능력을 가지고 있으면 줄기세포로 간주될 수 있다. 그러나 일반적으로 ‘원형질체 배양을 통한 줄기세포 표현 능력은 쌍자엽 식물보다 단자엽 식물에서, 초본식물보다 목본식물에서 더 제한적이다’라고 알려져 있고 배양한 모든 원형질체가 동시에 분열이 일어나 캘러스를 형성하는 것은 아니다. 따라서 캘러스의 탈분화 능력은 조직을 구성하고 있는 세포의 소질에 따라 상당한 차이를 나타내며 탈분화 된 세포의 줄기세포 기능은 자가 갱신능력에 좌우되기 보다는 유전자 발현에 영향을 미치는 미세환경이나 호르몬과 같은 요인에 의해 지배되는 경향이 있다.

‘식물줄기세포’ 명칭 사용 무엇이 문제인가?

화장품업계는 신소재를 개발하기 위하여 꾸준히 노력해 오고 있는데 실험적 사실에 바탕을 둔 과학적 근거 제시와 종종 입증되지 않은 비과학적 감각주의^{Sensationalism}에 바탕을 둔 영업활동 중 어느 부분이 기업 경영에 도움이 되는가를 두고 고민하기도 한다. 때로는 잘 연구된 과학적 사실을 홍보하는 것 보다 널리 알려진 비과학적 정서에 근거하여 이야기를 풀어가는 것이 기업 경영에 도움이 된다는 유혹에 빠지기도 한다. 따라서 화장품 광고에 정서적 요소는 소비자의 자신감이나 자존감을 가지게 하고 감정적 유입을 통하여 만족감을 높이기도 하며 소비자 친화적이고 관심을 끌기 위한 각종 증명하기 어렵거나 기준이 애매모호한 새로운 트렌드 명칭이 쏟아지고 있다. 동식물 및 그 유래 유기농 원료를 이용한 유기농 화장품, 천연물이 전체 제품에서 95% 이상이면 천연물 화장품, 한방 화장품, 약용 화장품, 기능성 성분 경쟁이 물 성분으로 확산된 온천수, 심층수, 해양수, 꽃수, 녹차수 화장품, 생명공학 기술을 응용하여 만들어진 물질을 주성분으로 함유한 바이오 화장품, 발효 화장품, 줄기세포 화장품, 유전자 재조합 화장품 등이다. 넓은 의미에서 연구개발과 소비자 광고의 키워드는 자연^Nature, 유기농^{Eco friendly}, 녹색 화장품^{green cosmetics}, 그리고 고기능성^{Cosmeceutical} 이다. 소비자들이 선호하고, 지향하고 싶고, 누리고 싶고, 갖고 싶어 하는 매력적인 단어들이다. 

그러나 이성적 사고로 냉정하게 접근해보면 동식물 유래의 유기농이나 천연물이란 단어의 사용이 과학적, 인문학적 측면에서 적절하고 타당한가? 많은 합리적 의심과 의문점에도 불구하고 소비자와 기업 모두에게 긍정적 효과를 주기 위한 세심한 배려 차원이라면 굳이 토를 달고 따질 필요가 있을까? 이와 같은 맥락에서 최근에 화두가 되고 있는 식물, 동물, 인간의 줄기세포라는 용어는 상황에 관계없이 상호 교환적으로 사용되고 있고 발달 생물학 측면에서 보면 서로 유사한 점이 매우 많다.

식물유래 줄기세포 화장품

식물의 조직을 배양하여 전형성능을 가진 캘러스를 유도하고 이를 배양하거나, 세포 현탁배양, 캘러스로부터 유도된 부정근, 체세포배, 신초배양을 통하여 생산한 바이오메스^Biomass를 화장품 원료로 사용하여 만든 제품에 식물 줄기세포^{Plant stem cell}란 용어를 사용하는 것을 국내에서는 금지하고 있다. 식물 조직배양 산물이 함유된 화장품에 대한 식약처의 입장은 실제 제품에 함유된 배양세포, 캘러스, 배양세포에서 분화된 부정근이나 체세포 추출물은 식물 줄기세포와 동일하지 않기 때문에 식물 줄기세포 함유라는 표현은 화장품법 제13조 부당한 표시 광고행위 등의 금지에 저촉되는 사항임으로 불가하고 있다. 

특히 모든 캘러스가 미분화 세포라고 할 수 없으며, 또한 다른 종류의 특정 세포 또는 완전한 식물체로 재생할 수 있음을 증빙할 수 없기 때문이라고 불가의 이유를 설명하고 있다. 참고로 2000년 초에는 식약처에서 캘러스만 식물 줄기세포라는 표현이 사용 가능하다고 허용하고 배양근 함유 제품의 경우에는 줄기세포란 용어의 사용을 불가하였으나 최근에는 캘러스 함유 제품에 관해서도 줄기세포란 용어의 사용을 금지하고 있다. 식약처의 입장에서 보면 민원의 발생, 과대광고 등을 염려하여 이러한 조치를 취하는 것이 분쟁의 소지를 줄일 수 있는 방편이라 생각할 수 있으나 식물세포의 발달 생리적 측면에서 지금까지 축적된 연구 결과에 비추어 보면 금지의 이유가 학문적, 과학적 근거가 부족하고 타당 하지도 않다고 생각된다. 즉 식물줄기세포 함유 화장품이란 표현은 소비자를 기만하거나 잘못 인식하도록 할 우려가 있기 보다는 과학적으로 입증된 학술적 용어를 사용한 것에 불과하고 용어가 갖는 효능·효과와 연관 지어서는 안 되는 별개의 문제이다. 조직배양산물이 식물 줄기세포와 동일하지 않다 또는 모든 캘러스가 미분화세포라고 할 수 없으며 식물체로 재생할 수 있음을 증명할 수 없기 때문에 불가하다는 의견은 식물세포의 기능을 잘못 해석한 비약이라 할 수 있다. 오히려 캘러스가 미분화된 세포로 구성되어 있지 않다는 것을 증명할 수 있는 근거가 빈약하고 줄기세포가 반드시 완전한 식물체로 전환 능력을 가져야 한다는 것은 용어의 확대 해석이라 생각된다. 캘러스는 배지의 조성에 따라 다양한 분화 및 탈분화 과정을 겪고 있는 세포덩어리 이지만 통칭 미분화된, 비기관화된 세포 덩어리라 칭하는 데는 학술적으로 이론이 없고 정석으로 받아들여야 한다. 줄기세포는 식물의 각 기관(신초, 뿌리, 체세포, 도관도직 등)으로 분화될 수 있는 능력을 가진 세포이지 식물체와 같은 형태형성의 결과물을 의미하는 것은 아니다. 

만약 이와 같이 결과물로 확대 해석한다면 식물체 추출물 첨가 제품 모두에 줄기세포 제품이란 용어를 사용해도 된다는 주장이 나올 수도 있다.

결언

본문에서 언급하였듯이 식물은 생명이 다할 때까지 자체적으로 정해진 프로그램에 의해 자가증식하여 새로운 기관을 만들어 내는 줄기세포를 포함하고 있을 뿐 아니라 줄기세포가 포함되지 않은 체세포 조직을 기내배양i^{n-vitro culture} 할 경우에도 다양한 방법으로 전형성능이 표현되어 캘러스, 뿌리, 신초, 체세포배, 가도관 등으로 발달되는 줄기세포 기능을 가지고 있다. 

따라서 식물세포가 갖는 줄기세포의 기능에 의하여 인류의 역사가 시작되면서 번식의 수단으로 필요한 식물을 필요한 양만큼 복제해 이용해 오고 있으며, 1900년대 초부터는 조직배양이란 생명공학 기술로 세포단위에서 식물복제 산업이 발달해오고 있다. 이와 같은 과학 발달과 기술의 전진에 따라 기외세포가 가지고 있는 줄기세포의 작용 메카니즘이 기내세포의 발달과정과 어떠한 연관성이 있는지에 관해서도 비밀이 조금씩 밝혀지고 있다. 이러한 연구결과를 바탕으로 조직배양에 의해서 생산된 바이오매스^Biomass는 줄기세포에 의해서 만들어진 산물이고 학술적으로도 타당하며 이를 부정할 과학적 논쟁은 설득력을 상실해 가고 있다. 단지 화장품 분야에서 용어 사용에 대한 논쟁은 식물학 분야에서 보편적으로 사용해오던 전형성능이란 용어를 동물분야에서 주로 사용하는 줄기세포로 표현하는데 익숙하지 않을 뿐이지 두 용어의 의미와 기능, 해석에는 차이가 없고 줄기세포가 갖는 재생력과 치유라는 의미가 조직배양산물 함유 화장품의 효능·효과와 연관지어 해석하는 오해에서 비롯된 것이라 생각된다. 더구나 줄기세포란 금지 용어 대신에 식물세포의 특성인 ‘재생력’ ‘기관 형성능’ ‘전형성능’ ‘복제가능’ 세포가 포함된 화장품이란 용어를 사용하더라도, 학술적으로 잘못된 표현은 아니다. 단지 재생력, 기관 형성능, 전형성능, 복제란 용어가 소비자에 미칠 과장성은 제품의 효능·효과를 따져야 할 별개의 문제이지 명칭 자체가 과학적으로나 학술적으로 잘못된 표현은 아니다. 외국의 경우를 보더라도 화장품 관련 학술지에는 대부분 세포나 캘러스 배양을 ‘스템 셀 컬쳐^{Stem cell culture}’로 표현하고 있어 화장품업계의 독특한 트렌드로 자리 매김하고 있음을 알 수 있다. 또한 조직배양 기술을 이용한 원료 생산 업체 대부분이 플랜트 스템 셀 테크놀로지^{Plant stem cell technology}, 배양한 세포를 네이티브 셀^{Native cell}, 플랜트 스템 셀^{Plant stem cell} 등으로 표현하고 있다. 

따라서 국제적 추세에 따라 국내 화장품회사의 국제경쟁력을 향상시키는데 도움이 된다면 지금과 같은 엄격한 조치는 재고하는 것이 바람직할 것으로 생각되며 줄기세포란 표현 자체가 학술적으로 잘못된 것은 아니다. 단지 식물 줄기세포가 포함된 화장품의 명칭사용에 따른 논란과 호불호^好不好는 소비자의 선택에 맡겨두는 것이 일일이 간섭하는 것보다 좋지 않을까.