치매의 근본적인 원인에 대한 해결책 나올까

신경과 / 한지혁 기자 / 2022-05-14 12:05:33
▲ 신경퇴행성 질환의 유발 요인에 대한 잠재적인 억제 기전이 제시됐다. (사진=DB)

 

[메디컬투데이=한지혁 기자] 신경퇴행성 질환의 유발 요인에 대한 잠재적인 억제 기전이 제시됐다.


세포 내 비정상 단백질의 축적을 억제하는 기전을 밝힌 연구 결과가 학술지 ‘네이처(Nature)’에 게재됐다.

알츠하이머, 파킨슨병과 같은 신경퇴행성 질환의 임상적 특징은 비정상 단백질의 축적으로, 대표적으로 ‘아밀로이드 베타’, ‘타우 단백’ 등이 이에 해당한다.

이렇게 비정상적인 구조를 지닌 단백의 축적을 방지하기 위해, 건강한 세포에는 단백질의 구조 변화를 감시하고, 비정상 단백을 파괴하는 시스템이 구축되어 있다.

세포 내 단백질의 약 3분의 1은 세포 소기관의 일종인 ‘소포체(ER)’에서 생성된다. 연구진은 소포체에 가해진 스트레스가 비정상 단백의 생성을 유발하고, 결국 축적으로 이어지게 된다는 가설을 세웠다.

이를 규명하기 위해 그들은 원숭이, 햄스터, 생쥐, 그리고 인간에서 유래한 여러 종류의 세포를 이용한 실험을 진행했다.

연구진은 이러한 세포들의 소포체에 적당한 크기의 스트레스를 가한 뒤, 직접 개발한 단백질 응집 탐침 시스템을 사용하여 세포 내부의 비정상 단백질 축적 양상을 관찰했다.

하지만, 관찰된 결과는 기존의 가설과 전혀 달랐다. 세포에 가해진 스트레스로 인해 오히려 비정상 단백의 구조가 풀린 뒤, 정상 구조로 되돌아오는 현상이 관찰된 것이다.

이러한 반응에 열충격단백질(HSP), 그중에서도 ‘HSP70 샤페론’과 그것의 보조 단백들이 중요한 역할을 하는 것으로 나타났다. HSP는 온도 변화에 반응하여, 세포가 정상보다 높은 온도에 노출될 때에 생성되는 단백질이다.

HSP는 다른 단백질과 결합할 수 있으며, 비정상 단백의 분해를 촉진함으로써 이들의 응집을 억제할 수 있다.

연구진은 이러한 결과를 통해 사우나를 자주 이용하는 스칸디나비아 사람들의 낮은 치매 유병률을 설명할 수 있을 것이라 말했다.

그들은 “해로운 스트레스를 주는 대신에 약물을 통해 세포 내에 자연적으로 존재하는 이 시스템을 활성화시키는 방법을 찾아낼 수 있다면, 비정상 단백의 축적으로 인한 독성을 예방할 수 있을 것”이라고 기대감을 드러냈다.

전문가들은 다양한 세포 샘플을 대상으로 한 이번 연구의 결과를 살아있는 뇌 속 신경세포로 확장하고, 궁극적으로 알츠하이머병 환자들에게 적용하기 위해 추가적인 연구들이 필요할 것이라 언급했다.

 

메디컬투데이 한지혁 기자(hanjh3438@mdtoday.co.kr)

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