한국뇌연구원, 신경교세포에서 특정단백질 증가하면
주변 신경세포 죽어… 신경염증 억제 인자도 찾아내
(왼쪽부터)한국뇌연구원 치매연구그룹 김세연(대구경북과학기술원 박사과정) 학생연구원, 김형준 책임연구원, 이신려 박사. 한국뇌연구원 제공
치매나 루게릭병 등을 일으키는 새로운 신경퇴행 경로가 한국뇌연구원 연구팀 등에 의해 밝혀졌다. 또 특정 효소를 억제하면 퇴행현상도 억제됨을 밝혀내 치매 치료법 개발을 앞당기는 데 기여할 것으로 기대된다.
한국뇌연구원 치매연구그룹 김형준(책임연구원) 박사 연구팀과 한국기초과학지원연구원 이성수 박사 등이 참여한 국내연구팀은 “치매와 루게릭병 발병의 주요 원인 단백질인 TDP-43이 응집시 ‘신경교세포’ 활성을 통해 신경세포 사멸이 유발된다”고 29일 밝혔다. 신경계를 구성하는 뇌세포 중 ‘신경세포’는 정보를 전기나 화학적 자극을 통해 다른 신경세포에 신호를 전달하는 역할을 수행하며, 신경교세포는 신경계가 유지될 수 있는 환경을 조성하는 역할을 한다.
이 연구결과는 신경면역분야 저명한 국제학술지인 ‘신경염증저널(Journal of Neuroinflammation)’ 최신호에 게재됐다. 김형준 박사가 교신저자로, 같은 연구그룹 이신려 박사와 김세연(대구경북과학기술원 박사과정) 학생연구원이 제1저자로 참여했다.
연구팀에 따르면 신경세포 내 TDP-43 단백질이 비정상적으로 응집하면 신경퇴행성 질환은 유발한다는 사실은 이미 밝혀져 있다. 하지만 신경교세포에서 TDP-43의 비정상적 응집시 발생하는 현상은 지금까지 규명되지 않았다.
연구팀은 신경세포가 아닌 신경교세포에서 TDP-43이 비정상적으로 응집하면 면역과 세포증식, 사멸 등에 관여하는 NF-κB라는 전사인자를 통해 신경염증 인자가 많이 생기고 끝내 주변의 신경세포 사멸을 유발한다는 사실을 증명했다. 신경세포와 신경교세포 공동배양 실험을 통해 신경교세포에서 TDP-43이 증가하면 공동 배양하던 신경세포의 퇴행이 일어남을 실험으로 확인한 것이다. 신경세포의 퇴행은 곧 치매나 루게릭병 등 주요 뇌질환을 유발할 수 있다.
이와 함께 연구팀은 신경교세포에 신경염증반응을 조절하는 인자인 PTP1B라는 탈 인산화 효소를 억제함으로써 신경교세포에서 발생하는 신경독성을 줄이고, 퇴행현상도 억제한다는 사실도 입증했다.
교신저자(연구책임자)인 김형준 박사는 “신경염증에 의해 나타나는 신경세포 사멸의 새로운 기전을 발굴하는 계기를 마련했다”며 “치매와 루게릭병 등 퇴행성 뇌잘환 치료법 개발에 박차를 가하겠다”고 말했다.
이번 연구는 한국뇌연구원과 한국연구재단, 보건복지부 지원을 통해 수행됐다.
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