<알츠하이머병 악순환 끊을 핵심 스위치 찾았다>
기초과학연구원(IBS) 혈관 연구단 정원석 부연구단장(KAIST 생명과학과 부교수) 연구팀이 알츠하이머병에서 신경회로와 시냅스 균형을 무너뜨리고 질병의 진행을 연쇄적으로 악화시키는 핵심 조절 인자 'ERBB4'를 규명해 뇌의 신경회로 회복, 인지 기능 개선 등 광범위한 치료 가능성을 입증했습니다.
알츠하이머병(Alzheimer’s disease)은 기억력과 인지 기능이 저하되는 대표적인 퇴행성 뇌질환으로, 뇌에 아밀로이드 베타가 비정상적으로 쌓이는 것이 특징입니다. 질병이 진행되면서 신경회로의 과도한 흥분, 시냅스 소실, 교세포의 염증 반응 등 비정상적 변화도 복합적으로 나타납니다. 그러나 이러한 악순환을 유발하는 근본적인 핵심 요인은 명확히 밝혀지지 않았습니다.
연구팀은 알츠하이머병 초기부터 나타나는 신경회로와 시냅스의 불균형에 주목했습니다. 그 결과, 시냅스 소실의 불균형이 신경세포의 비정상적인 활성 상태에 있음을 밝혀냈습니다. 신경세포의 활성을 인위적으로 높이면 교세포가 시냅스를 더 많이 제거하고, 반대로 신경세포의 활성을 낮추면 시냅스 제거가 줄어드는 것을 확인했습니다.
이를 바탕으로 원래 정상 뇌에서는 억제성 신경세포에만 존재해야 할 ERBB4 수용체가 알츠하이머병 뇌에서는 특정 흥분성 신경세포 집단에서 크게 증가한 것을 발견했습니다. 연구팀은 이 신경세포를 '초기 반응성 흥분성 신경세포(Early Responsive Excitatory Neuron, EREN)'로 명명했습니다.
이어 알츠하이머병 모델 생쥐의 흥분성 신경세포에서 ERBB4를 선택적으로 제거한 결과, 신경회로와 시냅스의 불균형이 정상에 가까운 수준으로 회복됐습니다. 또한 교세포 반응과 아밀로이드 축적이 감소하고 기억력과 인지 기능도 크게 개선된 것을 확인했습니다. 이를 통해 흥분성 신경세포의 ERBB4가 알츠하이머병에서 나타나는 여러 변화를 함께 조절하는 핵심 인자임을 입증했습니다.
실제 알츠하이머병 환자의 흥분성 신경세포에서도 ERBB4 발현이 증가해 있었으며, 446명 환자를 대상으로 한 대규모 조사에서도 이 발현량이 아밀로이드 플라크 축적 정도 및 인지 기능 저하와 밀접한 관련이 있음을 확인했습니다.
과기정통부의 IBS 기초과학연구단 지원 사업을 통해 수행된 이번 연구 성과는 8월 27일 국제학술지 <네이처(Nature)>에 게재됐습니다. 과기정통부는 기초과학이 국민의 건강한 삶을 지키는 든든한 버팀목이 되도록 지속적으로 지원해 나가겠습니다.
< 용어 설명 >
* ERBB4(Erb-B2 Receptor Tyrosine Kinase 4) : 세포막에서 외부 신호를 감지해 세포의 성장과 분화, 신경세포의 기능 등을 조절하는 수용체 단백질
* 아밀로이드 베타(amyloid-β, Aβ) : 아밀로이드 전구 단백질에서 생성되는 펩타이드(단백질 조각)로, 비정상적으로 축적되면 알츠하이머병의 병리적 특징인 아밀로이드 플라크(응집 침착물)를 형성
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👏👏👏
아무튼 그렇다고 하네요 ㅎㅎㅎㅎ
과학자가 지구와 인류를 구하는 이야기를 좋아하는 1ㅅ으로서
기초과학에 대한 투자가 빛을 발하기를요~~
가설이 맞다면, 그리고 erbb4 선택적 제거가 가능해진다면, 베타 아밀로이드 제거보다는 확실히 근본적 예방일순 있겠군요. 치료는 어렵겠지만.