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알츠하이머 치매 유발 노폐물 치우는 '경찰세포' 메커니즘 밝혔다

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알츠하이머 치매 유발 노폐물 치우는 '경찰세포' 메커니즘 밝혔다

2019.06.28 00:00
알츠하이머병에 걸린 사람과 정상인의 뇌를 양전자단층촬영(PET)으로 검사해 보면 아밀로이드 베타 단백질은 초반에 급격히 증가하지만(아래 세 그림), 타우 단백질은 시간에 따라 서서히 증가함을 알 수 있다. 미국 버클리 캘리포니아대는 이 현상을 이용해 치매 조기 진단이 가능하다는 연구 결과를 2016년 세계적인 학술지 뉴런에 발표했다. 사진제공 UC버클리
알츠하이머병에 걸린 사람과 정상인의 뇌를 양전자단층촬영(PET)으로 검사해 보면 아밀로이드 베타 단백질은 초반에 급격히 증가하지만(아래 세 그림), 타우 단백질은 시간에 따라 서서히 증가함을 알 수 있다. 미국 버클리 캘리포니아대는 이 현상을 이용해 치매 조기 진단이 가능하다는 연구 결과를 2016년 세계적인 학술지 뉴런에 발표했다. 사진제공 UC버클리

국내 연구팀이 알츠하이머 치매가 일어날 때 뇌 속 면역세포의 대사조절 과정을 구체적으로 밝히는 데 성공했다. 뇌 속 면역세포는 치매 환자의 뇌에서 발견되는 뇌 속 노폐물 단백질을 분해하는 기능을 한다. 이번 연구가 뇌 속 노폐물을 제거하고 치매를 치료하는 데 도움이 될지 기대된다.

 

묵인희 서울대 의대 교수와 백성훈, 강석조 연구원팀은 알츠하이머 치매가 일어났을 때 뇌 신경세포 사이에 존재하는 면역세포인 ‘미세아교세포’의 대사 과정이 변화하는 과정을 밝히고, 이 과정을 조절해 인지능력을 향상시키는 데 성공했다. 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘셀 메타볼리즘’ 28일자에 발표됐다.

 

알츠하이머 치매는 전체 치매의 70%를 차지하는 질환이다. 뇌 세포 사이에 비정상적으로 ‘아밀로이드 베타’라는 단백질이 일종의 노폐물처럼 쌓이는 현상이 주요한 원인 또는 증상으로 꼽힌다. 뇌세포 내에 ‘타우’라는 단백질이 쌓이기도 한다.

 

미세아교세포는 아밀로이드 베타를 만나면 활성화돼 분해한다. 연구팀은 아밀로이드 베타가 쌓였을 때 뇌 속에서 해로운 물질을 처리하는 경찰 역할을 하는 미세아교세포가 어떻게 반응하는지 연구했다. 

 

미세아교세포가 에너지를 생성하는 과정을 분석한 결과, 아밀로이드 베타 단백질을 갑자기 만났을 때 미세아교세포 속 에너지 생성 기관인 미토콘드리아에서 에너지를 급격히 만드는 속성 프로그램이 실행된다는 사실을 발견했다. 평상시에는 모닥불을 피워 작은 에너지를 얻다가, 치매 물질을 만나는 순간 기름을 부어 큰 에너지를 얻는 것과 비슷하다. 에너지를 얻은 미세아교세포는 활발히 아밀로이드 베타를 분해한다.

 

연구팀은 아밀로이드 베타에 만성적으로 노출된 치매 뇌에서는 이런 과정이 일어나지 않는다는 사실도 확인했다. 오히려 느린 에너지 생성 프로그램과 빠른 프로그램이 모두 사라졌다. 기름은커녕 모닥불도 피우지 못하는 상황이 된 것이다. 미세아교세포는 면역력을 발휘하지 못했다.

 

연구팀은 에너지를 만들지 못하는 치매 쥐의 미세아교세포에 대사를 촉진하는 물질인 감마인터페론을 주입해 미세아교세포의 면역 능력을 활성화시키고 아밀로이드 베타 단백질을 줄이는 효과를 확인했다. 또 쥐의 인지능력이 개선된다는 사실도 확인했다.

 

연구팀은 “지금까지 임상적으로 사용되는 알츠하이머 병 약물은 증상완화제뿐이었고, 신경세포의 죽음을 막는 연구도 효과가 없었다”며 “신경세포가 아닌 미세아교세포를 조절하는 새로운 방법을 통해 아밀로이드 베타 단백질을 줄이고 뇌 환경을 정상화할 가능성을 발견했다. 이를 바탕으로 신경질환 치료에 한걸음 더 다가갈 것”이라고 말했다.

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