자가포식 작용과 알츠하이머병 연관성 규명
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뇌세포의 자가포식 작용에 문제가 발생할 시 초래되는 뇌기능 영향 연구로 뇌질환 치료제 개발 단서가 제시됐다.
DGIST(총장직무대행 배영찬)는 유성운 뇌·인지과학전공 교수팀이 뇌 면역세포인 미세아교세포(microglia)의 자가포식 작용이 염증자극에 의해 조절되는 새로운 메커니즘을 규명했다고 8일 밝혔다.
뇌 면역세포인 '미세아교세포'는 뇌 속 청소부로 뇌 조직에 누적된 해로운 물질을 없애는 역할을 한다. 이른바 '자가포식(autophagy)' 작용으로 불필요하거나 독성을 지닌 세포 내부 물질을 제거한다.
그동안 염증반응과 뇌세포 자가포식 작용이 퇴행성 뇌질환과 관련이 있음을 보여주는 연구는 계속돼지만 과정에 대한 이해는 부족했다. 미세아교세포와 반대로 우리 몸 다른 면역세포들은 염증자극에 의해 자가포식 작용이 더 활발해진다고 알려졌다.
그런 가운데 유성운 교수팀은 미세아교세포의 표면에 존재하는 'TLR4'라는 수용체에 염증유도 물질이 결합하면 세포 내에서 PI3K/Akt신호전달 경로가 활성화되어 자가포식 작용을 억제한다는 사실을 알아냈다.
이는 알츠하이머병을 일으키는 아밀로이드베타의 분해 능력 저하로 이어져 병을 악화시킨다는 것도 확인했다.
유성운 DGIST 뇌·인지과학전공 교수는 "퇴행성 뇌질환에 걸리면 항상 신경염증이 증가하는데, 이 때 염증 증가와 연관된 미세아교세포에서 자가포식 현상이 억제된다는 것은 알려져 있지 않았다"며 "뇌조직세포에 초점을 맞춰 신경염증과 자가포식 작용간의 연관성을 계속해서 연구하면 뇌질환 치료제 개발에 더 다가갈 수 있을 것"이라고 말했다.
이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 지원하는 뇌과학원천사업, 중견연구자 지원사업과 DGIST 뇌신경 가소성 기반 재활기전 및 재활기법의 융합연구 과제의 지원을 받았다.
연구에는 이지원·남혜리 DGIST 뇌·인지과학전공 박사과정 학생과 김은정 석사과정 학생이 공동 제1저자로 참여했다. 김은경 DGIST 뇌·인지과학전공 교수팀, 이성중 서울대 치의과대학 교수팀, 김선영 한국생명공학연구원 박사가 공동연구자로 참여했다.
연구 결과는 자가포식 분야 국제 학술지인 '오토파지(Autophagy)' 저널에 지난 달 7일 게재됐다.