IBS, 치매 기억손상 조절 단백질 '시트로인2' 규명
시트로인2 억제 시 가바 생성 감소해 기억회복 입증

기초과학연구원은 뇌 속 별세포가 발현하는 단백질 '시트루인2'가 알츠하이머 치매 기억력 저하에 관여하는 사실을 생쥐모델 실험에서 확인했다. 아이클릭아트 제공

이창준 IBS 인지 및 사회성 연구단장(공동교신저자)

므리둘라 발라 IBS 인지 및 사회성 연구단 박사후연구원(제1저자)

국내 연구진이 알츠하이머 치매의 기억력 저하를 완화할 수 있는 가능성을 제시했다. 기억력 저하에 관여하는 단백질을 찾아 이를 억제하면 기억력이 회복됨을 실험으로 입증한 것이다.

기초과학연구원(IBS)은 이창준 인지 및 사회성 연구단장, 므리둘라 발라 박사후연구원 연구팀이 뇌 속 별세포가 발현하는 단백질 '시트루인2'가 알츠하이머 치매 기억력 손상 유발에 관여한다는 사실을 규명했다고 14일 밝혔다.

별세포는 전체 뇌세포의 절반 이상을 차지하는 별모양의 비신경세포로, 신경세포 간 신호전달을 조율하고 뇌 기능을 안정적으로 유지하는 역할을 한다. 알츠하이머와 뇌 염증 등 뇌 질환에서는 별세포의 수와 크기가 증가하며 '반응성 별세포'로 변하는데,질병 초기 부터 염증 반응을 유도하고, 신경퇴행의 시각과 진행에 깊이 관여하는 것으로 알려져 있다.

과생성된 억제성 신경전달물질인 가바가 뇌의 신호전달을 억제해 기억력 감퇴를 유도하며, 활성산소인 과산화수소는 신경세포를 손상시켜 알츠하이머 증상을 일으킨다.

연구팀은 가바 생성을 조절할 수 있는 핵심 열쇠로 시트루인2에 주목했다. 시트루인2는 가바 생성 경로의 마지막 단계에 관여하는 단백질로, 알츠하이머 모델 생쥐의 별세포에서 발현이 비정상적으로 증가했다. 이어 별세포에서 시트루인2를 유전자 수준에서 억제하거나 약물을 처리해 활성을 억제하자, 별세포 내 가바 생성이 절반 가까이 감소했다. 신경세포에 대한 억제 작용도 30∼40% 줄었다.

연구팀은 시트루인2 억제가 실제 기억력 회복으로 이어지는지를 확인하기 위해 생쥐 모델의 미로실험을 한 결과, 손상된 단기 기억이 정상 수준 가까이 회복된 것을 확인했다. 또한 대사경로의 앞 단계에 작용하는 또다른 단백질 '알데히드 탈수소효소 1A1'을 억제했을 때 가바 생성이 감소했지만, 시트루인2 억제 때만큼 완전히 차단되지 않았다. 이는 시트루인2가 가바 생성 경로의 마지막 단계를 조절하는 핵심 효소로 작용한다는 점을 뒷받침한다고 연구팀은 설명했다.

이와 함께 시트루인2를 억제하면 가바 생성은 줄어들지만, 과산화수소로 인한 신경세포 손상은 계속될 수 있어 알츠하이머의 병리를 보다 정밀하게 조절할 수 있는 가능성을 보여줬다.

주저자인 므리둘라 발라 박사후연구원은 "가바와 과산화수소가 각각 치매에 어떤 영향을 미치는지 심층 연구할 수 있는 중요한 단서를 확보한 연구라는 데 의미가 있다"고 평가했다.

이창준 IBS 단장은 "이번 연구는 별세포의 대사 경로를 조절해 알츠하이머 치매의 기억력 저하를 완화할 수 있는 가능성을 보여준 것"이라며 "시트루인2는 가바 생성을 선택적으로 조절하는 핵심 표적으로 정밀한 치매 치료제 개발의 유효 타깃이 될 것"이라고 말했다.

이 연구결과는 신경과학 분야 국제 학술지 '몰레큘러 뉴로디제너레이션(지난 1월)' 온라인에 실렸다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr

Copyright © 디지털타임스. 무단전재 및 재배포 금지.