알츠하이머 주요 유전 인자 작용 규명, 새 치료제로 활용 전망

알츠하이머의 주요 유전인자가 중 하나가 뇌 기능 저하를 유발하는 원인이 밝혀졌다./연합뉴스

알츠하이머 치매의 주요한 원인 인자 중 하나인 APOE4 유전형이 중추 신경계 신경 교세포에 미치는 영향이 밝혀졌다. 향후 알츠하이머 치매 예방 및 치료제 개발에 활용할 수 있을 전망이다.

DGIST 뇌과학과 서진수 교수팀과 경북대학교, 한국한의학연구원 공동 연구팀은 APOE4 유전형이 노년기 뇌 기능 저하를 유발하는 이유에 대한 연구를 진행했다. APOE4 유전형은 치매가 없는 일반인에게는 20% 내외로 발견되지만 알츠하이머 치매 환자들에게는 50% 이상의 비율로 관찰돼 치매 유발의 주요 유전인자 중 하나로 알려져있다. 하지만 이 유전형이 왜 뇌기능 저하를 유발하는지에 대해서는 아직 밝혀진바가 없다.

연구팀은 사람으로부터 유래된 만능줄기세포로 뇌와 척수 조직의 재생에 중요한 역할을 하는 ‘별 아교 세포(신경 교세포의 일종)’를 제작해 APOE4와의 관계를 분석했다. 그 결과 APOE4 유전형을 가진 별 아교 세포는 콜레스테롤 축적과 리소좀에 의한 자가포식 기능을 저하돼 손상된 미토콘드리아가 적절히 분해되지 않는 것이 관찰됐다. 리소좀은 세포 내로 들어온 물질을 분해하는 역할을 하는 세포 안의 소기관이다. 또 산소 없이 포도당을 분해해 에너지를 얻는 대사 과정의 비율이 증가해 미토콘드리아의 호흡이 감소하는 것을 확인했다.

연구진은 APOE4 세포 내 콜레스테롤의 비정상적 축적을 완화할 때 리소좀 기능과 미토콘드리아 분해가 정상적으로 이루어지고, 자가포식이 활성화되는 것을 확인했다.

DGIST 뇌과학과 서진수 교수는 “APOE4 유전형이 별 아교 세포의 미토콘드리아 호흡 능력을 떨어뜨리면 성인기보다 노년기의 뇌 기능에 더 큰 악영향을 미칠 수 있다”며 “이번 연구로 리소좀 기능 회복을 통해 미토콘드리아의 호흡이 정상적으로 복구됨을 확인할 수 있었는데, 향후 이를 활용한 치료법이 개발되기를 기대한다”고 밝혔다.

이번 연구는 국제학술지 셀 리포츠(Cell Reports) 온라인에 게재됐다.