조현병 환자와 노인, 뇌에서 공통 현상 일어나

뇌 신경세포 접합 부위인 시냅스 관련 유전자 발현이 조현병, 노화와 연관성을 보이는 것으로 나타났다. Rost-9D/게티이미지뱅크 제공.

조현병과 노화가 유전자 관점에서 공통적인 생물학적 기반을 갖고 있는 것으로 나타났다. 정신장애나 노화로 인한 인지기능 저하를 완화하기 위한 의약품 개발에 참조할 수 있을 것으로 보인다. 

미국 하버드대와 매사추세츠공대(MIT)가 공동 설립한 브로드연구소, 하버드대 의대, 매클레인병원 공동 연구팀은 조현병 환자와 노인의 뇌에서 유전자 활동의 유사성을 발견하고 연구결과를 7일 국제학술지 ‘네이처’에 발표했다. 

연구팀은 조현병 환자 94명을 포함한 191명의 사후 뇌 조직을 대상으로 ‘단일핵 RNA 염기서열 분석’을 진행해 세포 120만 개의 유전자 발현을 분석했다. 유전자 발현은 DNA의 유전 정보가 RNA로 전사돼 단백질이 합성되는 과정이다. 

분석 결과 조현병이 있는 사람과 조현병이 없는 노인의 뇌에 있는 성상세포와 신경세포는 젊고 건강한 사람 대비 시냅스를 지원하는 유전자 발현이 감소한다는 점이 확인됐다. 시냅스는 신경세포 간 접합 부위를 의미한다. 

연구팀은 신경세포와 성상세포가 유전자 발현 측면에서 서로 긴밀하게 동기화된다는 점도 발견했다. 신경세포가 시냅스 일부를 암호화하는 특정 유전자 발현을 감소시킬 때 성상세포는 시냅스 기능에 관여하는 별개의 유전자 집합 발현을 유사한 수준으로 변화시켰다. 이 같은 동기화를 연구팀은 ‘시냅스 신경세포와 성상세포 프로그램(SNAP)’이라고 명명했다. 

연구팀은 조현병 발생과 노화로 인한 인지적인 변화는 뇌에서 일어나는 SNAP 현상과 연관이 있을 것으로 분석했다. 신경세포와 성상세포에서 조현병 및 노화로 인한 인지기능 저하와 연관된 유전적 취약성이 형성될 수 있다는 것이다. 

연구팀은 “과학자들은 오래 전부터 신경세포와 시냅스가 조현병 발병에 중요한 영향을 미친다는 점을 알고 있었다”며 “성상세포 또한 관련이 있을 가능성이 높다는 점을 추가적으로 발견했다”고 말했다. 

SNAP는 건강한 사람들에서도 차이를 보였다. 이는 SNAP가 개인의 인지적 차이를 설명하는 요인이 될 것이라는 점을 시사한다. 

조현병은 환각, 망상 등을 일으키는 정신장애로 부분적인 약물치료 효과는 있지만 아직 뚜렷한 치료법은 없다. 연구팀은 “SNAP를 기반으로 조현병과 같은 정신장애나 노화로 인한 인지 감소를 개선하는 의약품 개발에 이번 연구가 도움이 되길 바란다”고 말했다.

[문세영 기자 moon09@donga.com]