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알츠하이머병·파킨슨병 공통 원인 찾았다

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알츠하이머병·파킨슨병 공통 원인 찾았다

2018.10.16 17:26
미토콘드리아 칼슘을 측정하는 녹색형광(Mito-Ca2+, mito-GCaMP)을 통해 파킨슨병을 앓는 초파리(왼쪽)와 알츠하이머병을 앓는 초파리(오른쪽)에서 미토콘드리아 칼슘 농도가 정상보다 높다는 사실을 확인했으며, Ru360이나 2-APB와 같은 칼슘채널 억제제를 통해 미토콘드리아 칼슘이 억제된다는 사실이 확인됐다. - 자료: 한국생명공학연구원
미토콘드리아 칼슘을 측정하는 녹색형광(Mito-Ca2+, mito-GCaMP)을 통해 파킨슨병을 앓는 초파리(왼쪽)와 알츠하이머병을 앓는 초파리(오른쪽)에서 미토콘드리아 칼슘 농도가 정상보다 높다는 사실을 확인했으며, Ru360이나 2-APB와 같은 칼슘채널 억제제를 통해 미토콘드리아 칼슘이 억제된다는 사실이 확인됐다. - 자료: 한국생명공학연구원

한국과 미국 과학자들이 알츠하이머병, 파키슨병 등 퇴행성 신경질환을 일으키는 공통적인 원인을 알아냈다. 퇴행성 신경질환의 조기 진단과 새로운 치료법 개발에 도움이 될 것으로 기대를 모은다.


한국생명공학연구원과 한국기초과학지원연구원, 미국 스탠퍼드대 의대 연구진은 세포의 소포체와 미토콘드리아 간 상호작용에 따른 과도한 칼슘 증가 현상이 퇴행성 신경질환의 공통 원인이라는 사실을 알아냈다고 16일 밝혔다. 이번 연구에는 이규선 위해요소감지BNT 연구단 책임연구원과 이성수 한국기초과학지원연구원 책임연구원이 공동 제1저자로 참여했다.

 

세포 내 소기관인 미토콘드리아는 세포의 주요 에너지원인 아데노신삼인산(ATP)를 생성하고, 세포 내 칼슘 농도 항상성에도 관여한다.  칼슘이 저장되는 소포체와의 상호작용을 통해 칼슘을 흡수해 세포 에너지 대사 활성과 세포 사멸을 조절한다. 특히 신경세포의 경우 복잡한 신경망 안에서 기능을 유지하기 위해 많은 양의 에너지를 필요로 한다. 노화에 따른 미토콘드리아 기능 저하는 뇌손상으로 이어지는 것으로 알려졌다.

 

연구진은 파킨슨병과 알츠하이머병을 앓는 초파리의 경우 소포체와 미토콘드리아의 접촉면이 정상 개체보다 늘어나 있다는 사실을 발견했다. 연구진의 확인 결과, 미토콘드리아로 과도한 칼슘이 흡수돼 신경세포의 사멸이 유도되는 것으로 나타났다. 여기에 미토콘드리아 칼슘채널을 억제하는 화합물을 처리하자, 신경세포 사멸이 지연되고 신경세포 기능 이상도 회복됐다.

 

이 연구원은 “세포소기관 상호작용 조절인자는 미토콘드리아 칼슘 항상성 조절을 통한 신경퇴행성질환 치료제 개발의 새로운 표적으로 활용될 수 있을 것”이라고 기대했다. 연구 결과는 국제학술지 ‘미국 국립과학원회보(PNAS)’ 9월 5일자에 게재됐다.

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