치매 등 퇴행성 뇌질환 초기 치료제 개발 단서 찾았다

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치매 등 퇴행성 뇌질환 초기 치료제 개발 단서 찾았다

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2017.07.17 17:55
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대구경북과학기술원 연구팀 세계 최초 규명

정상인(왼쪽)의 뇌신경세포와 퇴행성 뇌질환 환자의 뇌신경세포. 디지스트 제공
이성배 디지스트 조교수

대구경북과학기술원(DGIST, 디지스트) 연구팀이 대표적 퇴행성 뇌질환 중 하나인 폴리글루타민 뇌질환의 초기 신경병리 기전을 규명하고 이를 회복할 수 있는 방법을 제시했다. 이를 활용하면 독성 단백질이 축적돼 일어나는 것으로 알려진 치매나 파킨슨병, 루게릭병 등 다양한 퇴행성 뇌질환의 초기 신경병증 치료제 개발을 앞당길 수 있을 것으로 기대된다.

디지스트 뇌ㆍ인지과학전공 이성배 교수 연구팀과 뉴바이올로지전공 황대희 교수(IBS 식물노화ㆍ수명연구단 부연구단장) 연구팀은 뇌신경세포를 구성하는 수상돌기(樹狀突起)의 특이적 골지(golgi)체가 퇴행성 뇌질환에 미치는 초기 신경병리 기전을 세계 최초로 규명했다고 17일 밝혔다.

고형화에 따른 치매 등 퇴행성 뇌질환이 급증하고 있지만, 내원 환자의 상당수는 이미 뇌신경세포의 손상이 진행된 경우가 많아 기존 치료제로는 회복이 어려워 퇴행성 뇌질환이 초기에 어떻게 진행되는지에 대한 이해가 필수적이다.

이성배, 황대희 교수 연구팀은 뇌신경세포에서 세포소기관 가운데 하나인 골지체 중 수상돌기 특이적 골지체가 퇴행성 뇌질환의 초기 신경병증에서 핵심적인 역할을 한다는 사실을 세계 최초로 밝혔다.

연구팀은 폴리글루타민 독성 단백질에 의해 발병되는 헌팅턴 무도병, 척수소뇌변성증 등의 퇴행성 뇌질환 모델에서 뇌신경세포의 세포막을 공급하는데 핵심적인 역할을 하는 수상돌기 특이적 골지체의 변형이나 이상이 뇌신경세포의 형태적 변형을 유발해 퇴행성 뇌질환을 발생시키는 주요한 원인이라는 사실을 규명했다.

이처럼 형태적으로 변형된 뇌신경세포에서 병리 현상의 핵심인자로 새롭게 밝혀낸 CrebA 유전자의 과(過)발현을 유도함으로써 병든 뇌신경세포의 초기 신경병증을 다시 회복시킬 수 있음을 증명했다. CrebA와 상위인자인 CBP 등 독성 단백질에 의한 초기 신경병증에 관련된 전사인자들을 규명함으로써 이들이 퇴행성 뇌질환 치료제 개발을 위한 새로운 대상이 될 수 있다는 가능성도 제시했다.

이 교수는 “뇌신경세포의 수상돌기 특이적 골지체가 퇴행성 뇌질환의 초기 신경병증에 핵심적인 역할을 수행한다는 사실을 밝힌 것이 이번 연구의 핵심”이라며 “질병의 초기 단계를 회복함으로써 퇴행성 뇌질환을 효과적으로 치료할 수 있는 치료제의 개발을 앞당길 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

이번 연구 결과는 생명과학 분야 세계적 학술지 셀의 자매지인 ‘셀 리포츠(Cell Reports)’ 11일자 온라인판에 게재됐다. 디지스트 뇌ㆍ인지과학전공 정창근, 권민지 석ㆍ박사통합과정 학생, 삼성서울병원 가정의학과 전근혜 전공의, IBS 식물노화·수명연구단 현도영 박사과정 학생이 참여했다.

정광진기자 kjcheong@hankookilbo.com

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