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태아의 뇌 발달 조절하는 메커니즘 밝혔다

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태아의 뇌 발달 조절하는 메커니즘 밝혔다

2019.07.02 13:56
KIST 뇌과학연구소 연구팀이 태아의 신경발달 과정에서 신경줄기세포의 염소이온채널 ’아녹타민1’이 뉴런을 특정 위치로 이동시키고 두뇌 크기를 조절하는 데 관여하는 유전자를 찾았다. 게티이미지뱅크 제공
KIST 뇌과학연구소 연구팀이 태아의 신경발달 과정에서 신경줄기세포의 염소이온채널 ’아녹타민1’이 뉴런을 특정 위치로 이동시키고 두뇌 크기를 조절하는 데 관여하는 유전자를 찾았다. 게티이미지뱅크 제공

국내 연구진이 태아의 뇌 신경이 발달하는 과정에서 신경세포(뉴런)의 성장과 두뇌 크기를 조절하는 메커니즘을 밝혔다. 뇌 발달과 관련된 질환을 이해하는 데 도움이 될 전망이다.

 

오우택 한국과학기술연구원(KIST) 뇌과학연구소 소장과 홍규상 신경과학연구단 선임연구원팀은 태아의 신경발달 과정에서 신경줄기세포의 염소이온채널 ’아녹타민1’이 뉴런을 특정 위치로 이동시키고 두뇌 크기를 조절하는 데 관여하는 유전자를 찾았다고 2일 밝혔다. 이 연구 결과는 국제학술지 ‘미국국립과학원회보(PNAS)’ 5월 8일자에 발표됐다.

 

신경줄기세포는 모든 종류의 뉴런으로 분화할 수 있는 줄기세포다. 뉴런을 대뇌 피질의 정확한 위치로 옮겨 두뇌가 형성되는 과정 전체를 조절하는 것으로 알려져 있다. 신경줄기세포의 섬모가 뇌의 끝까지 뻗어 있어 뉴런이 이것을 사다리처럼 타고 이동할 수 있기 때문이다. 하지만 신경줄기세포가 어떻게 섬모를 뻗어 뉴런을 이동시키는지 과정은 알 수 없었다. 

 

연구팀은 뉴런이 발달하는 동안 신경줄기세포에 아녹타민1 유전자가 특히 많이 발현됐음을 발견했다. 이 유전자는 염소이온을 세포 안팎으로 통과시키는 세포막단백질인 염소이온채널을 만든다. 연구팀이 아녹타민1 유전자가 결핍된 생쥐를 관찰한 결과 정상 쥐에 비해 신경줄기세포의 섬모 길이가 짧고, 뉴런 발달이 비정상적으로 이뤄져 결국 두뇌의 최종 크기도 작은 것으로 나타났다. 연구팀은 아녹타민1 염소이온채널이 신경줄기세포의 증식과 섬모 연장을 조절해, 뉴런들의 위치 설정를 설정하고 결국 두뇌 크기 발달에 관여한다고 분석했다.
 
오우택 소장은 “뉴런이 만들어질 때 신경줄기세포에서 아녹타민1 염소이온채널이 하는 역할을 밝혀냈다”며 ”이 연구결과를 활용해 두뇌 형성 과정에서 발생하는 자폐증이나 조현병, 간질 등 뇌질환의 원인과 치료방법을 찾을 수 있을 것“이라고 기대했다.

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