뇌 속 별세포, 알츠하이머 치매 치료 타깃…치매 원인 물질 제거

KIST, 별세포의 자가포식작용 유도해 뇌 회복
자가포식 작용 통해 아밀로이드 베타물질 제거

한국과학기술연구원(KIST)은 뇌 속 별세포가 자가포식기능을 통해 알츠하이머 치매 원인 물질인 아밀로이드 베타 단백질을 제거해 기억력과 인지 향상에 영향을 준다는 사실을 규명했다. KIST 제공

치매 환자 뇌조직에서 별세포가 특이적으로 자가포식 유전자의 발현을 증가시켰다. KIST 제공

뇌 속 '별세포'가 알츠하이머 치매 치료의 새로운 타깃이 될 수 있다는 연구결과가 나왔다. 별세포가 자가포식 작용을 통해 치매의 원인 물질인 아밀로이드 베타를 효과적으로 제거해 기억력과 인지 향상에 영향을 미친다는 것을 동물모델을 통해 밝혀냈다.

한국과학기술연구원(KIST)은 류훈 박사 연구팀이 이창준 기초과학연구원(IBS) 인지 및 사회성연구단장 연구팀, 이정희 미국 보스턴 의대 교수팀과 공동으로 별세포의 자가포식기능을 유도해 알츠하이머 치매 치료 메커니즘을 규명하는 데 성공했다고 25일 밝혔다.

노인성 치매의 대표적 사례인 알츠하이머 치매는 아밀로이드 베타와 같은 독성 단백질이 뇌 안에서 비정상적으로 응집·축적되면서 염증 반응과 신경세포의 손상을 유발하는 퇴행성 뇌 질환이다. 지금까지 별세포가 신경세포 주변의 독성 단백질을 제거하는 과정은 명확히 규명되지 않았다.

연구팀은 세포의 항상성을 유지하는 뇌 속 비신경세포인 별세포의 자가포식작용(오토파지·세포 스스로가 잡아먹는 자가포식 과정)에 주목하고, 알츠하이머 환자의 뇌에서 독성 단백질의 축적이나 뇌 염증 반응 발생 시 별세포가 자가포식작용을 조절하는 유전자를 유도하는 것을 관찰했다.

이를 토대로 별세포에만 선택적으로 발현하는 자가포식 유전자를 알츠하이머가 유도된 실험쥐의 뇌에 주입한 결과, 손상된 신경세포가 회복되는 과정을 확인했다.별세포의 자가포식 작용이 아밀로이드 베타 단백질 덩어리를 제거해 기억력과 인지 기능을 함께 개선하는 것을 입증한 것이다.

특히 뇌의 기억을 저장하는 해마 부위에서 자가포식 조절 유전자 발현이 증가하면, 뇌 조직 내 병리 현상이 줄어드는 것도 확인했다. 신경세포를 활용해 기존 알츠하이머 치매 치료제 개발에서 비신경세포인 별세포를 새로운 치료 표적으로 제시했다는 데 의미가 있다고 연구팀은 설명했다.

연구팀은 별세포의 자가포식 기능을 강화해 치매 증상을 예방하고, 완화할 수 있는 약물 탐색과 이를 위한 전임상 연구를 진행할 계획이다.

류훈 KIST 박사는 "알츠하이머 치매의 주원인으로 알려진 아밀로이드 베타 단백질 제거에 별세포의 자가포식 기능을 활용할 수 있음을 입증한 연구결과"라며 "자가포식과 관련된 세포 생물학적 이해 증진과 세포 내 노폐물 제거 및 세포 손상 건강 유지에 관한 기초 연구 발전에 기여할 것"이라고 말했다.

이 연구결과는 국제 학술지 '분자신경 퇴화(지난 7월 23일)'에 게재됐다. 이준기기자 bongchu@dt.co.kr