■ 치매 원인은 뇌 속 별 세포의 과잉 반응 때문

 

■ 치매 원인은 뇌 속 별 세포의 과잉 반응 때문

 

● 국내 연구진, 치매 유발 핵심 과정을 세계 최초로 규명

 

국내 연구진이 뇌 속 중증 반응성 별 세포(Astrocyte)로 인해 치매가 발생하는 기전을 세계 최초로 규명했다. 치매 발생의 상관관계를 입증해서 치매 치료의 새 장을 열었다는 평가이다. 기초과학연구원 인지 및 사회성 연구단의 이창준 단장, 전희정 선임연구원 연구팀은 한국과학기술연구원(KIST) 뇌과학연구소 류훈 단장 연구팀과 함께 반응성 별 세포(Astrocyte)에 의한 신경세포 사멸 및 치매 질병 유도 기전을 밝혀냈다. 연구 성과는 저명 학술지 '네이처 뉴로사이언스'에 2020년 11월 17일 게재됐다.

 

치매는 오랜 기간 걸쳐 진행되는 질병으로, 치매 후기 단계에 신경 세포 사멸이 유도되면, 치매의 진행을 막을 수 없다. 따라서, 신경세포 사멸 전 단계의 원인과 과정을 이해하는 것이 중요하다. 연구진은 뇌가 독성 물질을 분해하는 과정에서 나타나는 반응성 별 세포(Astrocyte)가 치매 초기에서도 나타난다는 사실에 주목했다. 이후 반응성 별 세포 중 중증 반응성 별 세포가 신경세포의 사멸과 치매를 유도한다는 사실을 실험으로 증명했다.

 

● 중증 반응성 별 세포가 신경세포를 사멸시키고 치매 유발

 

연구진은 새롭게 개발한 별 세포(Astrocyte)의 반응성 조절 모델을 통해 '경증 반응성 별 세포'는 자연적으로 회복되는 반면, 중증 반응성 별 세포(Astrocyte)는 비가역적으로 신경세포를 사멸시키고 치매를 진행시킨다는 사실을 확인했다. 이에 대한 기전으로, 별 세포에 의한 독성 물질 분해 과정에서 활성화된 모노아민 산화 효소 B (MAO-B) 단백질과 이로 인해 과량 생성된 활성 산소의 한 종류인 과산화수소가 '중증 반응성 별 세포'뿐만 아니라 뇌염증, 질산화 스트레스 등을 유도해 신경세포를 사멸시키는 원리를 규명했다. 이러한 기전은 3차원(3D)으로 구현한 인간 세포 치매 모델과 사후 치매 환자의 뇌에서도 동일하게 관찰됐다.

 

지난 수년간 치매 치료제 개발은 주로 아밀로이드 독성 물질인 베타 아밀로이드가 치매의 원인 물질이라는 가설에 근거해서 진행됐다. 하지만, 항체치료제 등으로 베타 아밀로이드(β-amyloid)를 제거한 후에도 중증 치매가 지속되는 현상과 베타 아밀로이드(β-amyloid)가 증가해도 치매가 보이지 않는 현상은 설명하기 어려웠다. 연구진은 반응성 별 세포를 타깃으로 하는 과산화수소 감소만으로 치매 진행이 억제될 수 있음을 확인하여 MAO-B 또는 과산화수소를 표적으로 하는 치매의 새로운 진단 및 치료 전략을 세우고 수행할 계획이다.

 

논문 제 1저자인 전희정 선임연구원은 "뇌의 독성 물질과 함께 스트레스, 뇌 손상, 바이러스 감염 등에 의한 산화 스트레스 증가로 중증 반응성 별 세포(Astrocyte)가 발생할 수 있는데, 이를 막으면 치매의 진행을 차단할 수 있다"고 강조했다. 류훈 단장은 "알츠하이머 치매 환자의 뇌에서는 반응성 별 세포(Astrocyte)가 신경세포를 손상시키는 원인으로 작용하여 치매가 발생하기 때문에 이 반응성 별 세포의 비정상적 활성을 제어하는 연구가 중요하다"고 말했다. 이창준 단장은 "지금까지 알츠하이머 치매의 부산물로만 여겼던 반응성 별 세포가 신경세포 사멸 및 치매의 주요 원인임을 새롭게 밝혀서 기쁘고 치매로 고통 받는 환자들에게 조금이라도 도움이 되길 바란다"고 전했다.

 

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