뇌 속 별세포 통해 알츠하이머 유발 물질 제거...국내 연구진이 규명

국내 연구진, 알츠하이머 치매 치료 가능성 제시
KIST·IBS·보스턴의대 공동연구 통해 뇌 내 독성 단백질 제거 방식 규명

국내 연구진이 알츠하이머 치매 환자의 뇌 기능 회복을 위한 실마리를 발견했다. 뇌 속 세포가 치매 원인 물질을 제거하는 방식을 규명해 향후 알츠하이머 치매 치료 가능성을 높일 것으로 기대된다.

한국과학기술연구원(KIST)은 류훈 뇌질환극복연구단 책임연구원 연구팀이 이창준 기초과학연구원(IBS) 인지 및 사회성연구단 단장, 이정희 미국 보스턴 의대 교수 연구팀과 공동 연구를 통해 별세포를 활용한 알츠하이머 치매 치료 원리를 규명하고 새 치료 표적을 제시했다고 25일 밝혔다.

연구팀은 뇌 속 비신경세포인 별세포가 세포 스스로를 잡아먹는 ‘자가포식’ 작용을 통해 알츠하이머 치매 환자의 뇌 속에 존재하는 ‘아밀로이드 베타 올리고머’ 독성 단백질을 제거하고 기억력과 인지 능력을 회복하는 것을 확인했다.

별세포는 별 모양으로 생긴 뇌 세포의 일종으로 뇌세포의 절반 이상을 차지한다. 신경세포의 반응 강도를 세분화함으로써 뇌가 감각의 세기에 따라 다양한 반응을 보일 수 있도록 역할을 수행한다.

알츠하이머 치매는 아밀로이드 베타와 같은 독성 단백질이 뇌 안에서 비정상적으로 축적되면서 염증반응과 신경세포 손상을 일으켜 발생하는 퇴행성 뇌질환이다. 연구계에선 뇌 속 별세포가 이런 독성 단백질을 제거하는 것에 주목했으나 그 과정은 명확히 밝혀지지 않았다.

별세포의 자가포식 유전자를 조절함으로써 아밀로이드 베타를 제거하는 작용의 모식도. 아밀로이드 베타는 알츠하이머 치매 환자의 뇌 내에서 염증을 일으키는 독성 단백질이다. 한국과학기술연구원 제공

연구팀은 알츠하이머 환자의 뇌에서 독성 단백질이 축적되거나 뇌 염증 반응이 발생할 경우 별세포가 자가포식 작용을 조절하는 유전자를 유도해 대응한다는 사실을 알아냈다. 연구팀은 이런 세포의 항상성을 바탕으로 별세포에만 발현하는 자가포식 유전자를 알츠하이머를 유도한 쥐의 뇌에 주입하고 관찰한 결과, 손상된 신경세포가 회복된 것을 확인했다.

특히 뇌의 기억을 저장하는 해마 부위에서 자가포식 조절 유전자 발현이 늘어날 경우 뇌 조직 속에 염증 등 병리현상이 줄어드는 것도 확인했다.

이번 연구는 별세포의 자가포식 기능이 알츠하이머의 주원인 제거에 활용될 수 있음을 입증해 치매 치료의 가능성을 제시한 것으로 평가된다. 연구팀은 "이번 연구는 알츠하이머 치료제 개발을 위해 신경세포 중심 접근법에서 벗어나 비신경세포인 별세포를 새로운 알츠하이머 치매 치료제의 표적으로 제시한 점에 의의가 있다"고 설명했다.

연구팀은 별세포의 자가포식 기능을 강화해 치매 증상을 예방하거나 완화할 수 있는 약물을 찾고 이에 대한 전임상 연구를 진행할 계획이다.

류훈 책임연구원은 "별세포의 자가포식 기능에 따라서 신경세포의 손상이 조절되고 또한 치매 뇌에서는 인지기능 또한 조절됨을 밝혔다"며 "자가포식과 관련된 세포 생물학적 이해를 높이고 세포 내 노폐물 제거 및 세포 건강 유지에 관한 기초 연구가 발전하길 기대한다"고 말했다.

이번 연구결과는 지난달 23일 국제학술지 ‘분자 신경퇴화’에 게재됐다.

구혁 기자