조울증이라고 불렸던 양극성 정동장애는 조증과 울증이 반복되는 뇌 질환으로 전 세계 인구의 1~2%가 앓고 있는 것으로 알려졌다. ‘리튬’을 치료제로 사용하지만 환자마다 치료 효과가 달라 맞춤형 치료법 개발이 절실하다. 이런 상황에서 국내 연구진이 양극성 정동장애 맞춤형 치료 가능성을 높인 연구 결과를 내놔 눈길을 끈다. 카이스트(총장 이광형) 의과학대학원 한진주 교수팀은 리튬 반응성에 따른 별세포의 대사 차이를 밝혀냈다고 10일 밝혔다. 신경정신학 분야 국제 학술지 ‘분자 신경과학’ 최신 호에 발표된 이번 연구 결과는 양극성 장애의 맞춤형 치료제 개발 가능성을 제시했다는 평가를 받고 있다. 별세포는 말 그대로 뇌에 존재하는 별 모양 세포로, 뇌세포의 절반 가까이를 차지하고 있다. 별세포는 신경세포에 영양을 공급하고 뇌 환경을 유지하는 역할을 해 ‘신경세포의 조력자’로 불린다. 연구팀은 환자 세포로 만든 유도만능줄기세포(iPSC)를 별세포로 분화한 뒤 관찰한 결과, 리튬 반응 여부에 따라 세포의 에너지 대사 방식이 크게 달라지는 것을 확인했다. 리튬 반응이 없는 경우는 세포 안에 지질 방울이 과도하게 쌓이고, 세포 공장이라 불리는 미토콘드리아의 기능이 떨어져 포도당 분해 과정이 과도하게 활성화되고 젖산이 지나치게 많이 분비되는 등 대사 이상이 발생했다. 특히 리튬 반응 환자의 별세포는 지질 방울이 감소했지만 비반응 환자에게서는 개선 효과가 관찰되지 않았다. 한 교수는 “이번 연구는 양극성 정동장애에서 별세포가 에너지 대사를 조절하는 핵심 역할을 한다는 점을 입증한 것”이라고 말했다.

나이가 들면서 신체 기능 저하와 함께 인지기능 저하는 어쩌면 당연한 순서인지 모른다. 그렇지만, 노년을 위협하는 알츠하이머 치매가 발병하면 기억의 상실 속도는 급속도로 빨라진다. 특히 가까운 시점의 기억부터 사라지는 알츠하이머 치매의 기억력 저하의 원인이 무엇인지 국내 연구진이 밝혀내 눈길을 끈다. 기초과학연구원(IBS) 인지 및 사회성 연구단은 뇌 속 별세포가 발현하는 시트루인2(SIRT2)라는 단백질이 기억력 손상을 일으키는 신경전달물질의 생성을 조절한다는 사실을 발견하고, 이를 억제하면 단기 기억력 회복이 가능하다는 사실을 입증했다고 14일 밝혔다. 이 연구 결과는 신경과학 분야 국제 학술지 ‘분자 신경퇴화’에 실렸다. 별세포는 별 모양의 비신경세포로 전체 뇌세포의 절반 이상을 차지하고 있다. 신경세포 간 신호전달을 조율하고 뇌 기능을 안정적으로 유지하는 역할을 하는 것으로 밝혀졌다. 알츠하이머나 뇌 염증 관련 질병 환경에서는 별세포 수와 크기가 증가해 ‘반응성 별세포’로 변하는데, 질병 초기부터 염증 반응을 유도하고 신경 퇴행의 시작과 진행에 깊게 관여하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 이번 연구에 앞서 유해 암모니아를 해독해 요소를 만드는 ‘요소회로’가 간뿐만 아니라 뇌 속 별세포에도 존재함을 밝히고, 그 대사 경로를 규명했다. 반응성 별세포에서 요소회로가 활성화되면 중간 대사물질인 푸트레신을 생성하고, 푸트레신은 ‘모노아민 산화효소-B’(MAO-B)를 거쳐 억제성 신경전달물질인 가바와 활성산소인 과산화수소를 과도하게 생성한다. 이렇게 과생성된 가바는 뇌의 신호전달을 억제해 기억력 감퇴를 유발하며, 과산화수소는 신경세포를 손상해 알츠하이머 증상을 악화시킨다. 이번에 연구팀은 가바 생성을 조절할 수 있는 핵심 열쇠로 SIRT2에 주목했다. 연구팀은 SIRT2가 가바 생성과 뇌 기능에 미치는 영향을 분석하기 위해 별세포에서 SIRT2를 유전자 수준에서 억제하거나, 약물을 처리해 활성을 억제하는 실험을 했다. 별세포의 SIRT2를 억제한 결과, 별세포 내 가바 생성이 절반 가까이 감소했으며, 신경세포에 대한 억제 작용도 약 30~40% 줄었다. 또, SIRT2 억제가 실제 기억력 회복으로 이어지는지 확인하기 위해, 생쥐가 새로운 경로를 기억하고 탐색하는 능력을 평가하는 미로 실험도 진행했는데, 손상된 단기 기억이 정상 수준 가까이 회복되는 효과를 보였다. 연구를 이끈 이창준 IBS 단장은 “이번 연구는 별세포의 대사 경로를 조절해 알츠하이머 치매의 기억력 저하를 완화할 가능성을 제시했다”며 “SIRT2는 가바 생성을 선택적으로 조절하는 핵심 표적으로, 정밀한 치매 치료제 개발을 위한 유효 표적이 될 것으로 기대한다”고 말했다.

세계보건기구(WHO)는 ‘비만’을 사회적 질병으로 규정하고 있다. 미국을 비롯한 서구 사회에서는 비만으로 인한 사회적 비용 증가가 심각한 수준이다. 이런 상황에서 국내 연구진이 전 세계 10억 명에 달하는 비만 환자에게 단비 같은 연구 결과를 내놨다. 기초과학연구원(IBS) 인지 및 사회성 연구단은 뇌 속 별 모양의 비신경세포인 별세포에서 지방 대사 조절 원리를 발견하고 이를 활용해 개발한 신약 물질이 식사량 조절 없이 체중 감량이 가능하다는 것을 확인했다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제 학술지 ‘네이처 메타볼리즘’ 9월 1일자에 실렸다. 배고픔과 체내 에너지 균형은 뇌 측시상하부에서 관장한다. 시상하부 신경세포들이 지방 조직과 연결돼 지방 대사에 관여한다고 알려졌지만 정확한 지방 대사 조절 기전은 밝혀지지 않았다. 연구팀은 측시상하부에서 억제성 신경물질 가바(GABA)의 수용체를 특이적으로 발현하는 신경세포 군집인 가브라5(GABRA5)를 발견했다. 실제로 비만한 생쥐에게서 가브라5 신경세포의 주기적 발화가 현저하게 줄어든다는 것을 확인했다. 이에 생쥐에게 가브라5 신경 세포의 활성을 억제하면 지방 조직의 에너지 사용이 줄어들면서 지방이 축적돼 체중이 늘었다. 연구팀은 측시상하부의 별세포가 가브라5 신경세포의 활성을 조절하는 핵심이라는 점을 새로 발견했다. 별세포 수와 크기가 증가한 반응성 별세포는 가바를 다량 생성해 가브라5 신경세포를 억제해 비만을 유발한다는 것을 발견했다. 결국 반응성 별세포 발현을 억제하면 가바 분비가 줄고 가브라5 신경세포가 활성화돼 지방 조직의 열 발생을 촉진하는 것도 확인했다. 반응성 별세포 조절만으로도 식사량 조절 없이 체중 감소가 가능하다는 것을 밝혀냈다. 연구팀은 이 원리를 바탕으로 개발한 신약 후보 물질인 ‘KDS2010’을 비만 생쥐에게 투여하는 실험을 한 결과 식사량 조절 없이도 지방 축적을 억제하고 체중을 감소시킨다는 것도 확인했다. 연구를 이끈 이창준 IBS 단장은 “기존 비만 치료제는 식욕 조절 관련 신경세포에 집중했지만 이번 연구는 비신경세포인 별세포에 주목했다는 점에서 차이를 보인다”라면서 “이번에 개발한 약물이 식욕 억제 없이 효과적으로 비만을 치료할 수 있을 것으로 기대한다”라고 말했다. 반대로 가브라5 신경세포가 활성화되면 체중이 줄어들었다.

존엄한 노년을 위협하는 질병, 치매. 기대수명과 평균수명이 길어지면서 퇴행성 뇌 질환인 치매 환자도 늘어나는 추세이다. 과학기술의 발달에도 불구하고 지금까지 치매를 예방할 수 있는 방법은 나오지 않고 있다. 이 때문에 치매를 조기 진단해 대비할 수 있는 것이 무엇보다 중요하다. 기초과학연구원(IBS) 인지및사회성 연구단, 세브란스병원 핵의학과, 한국과학기술연구원(KIST) 뇌과학연구소 공동 연구팀은 알츠하이머 치매 환자의 뇌에서 나타나는 반응성 별세포와 이로 인한 신경세포 대사 저하 현상을 영상화하고 메커니즘을 밝혀냈다. 이번 연구 결과는 뇌신경과학 분야 국제학술지 ‘브레인’ 4월 17일자에 실렸다. 지금까지 많은 연구를 통해 알츠하이머는 뇌에 아밀로이드 베타 단백질이나 타우 단백질이 침착되면서 염증반응을 나타내기 때문으로 발생하는 것으로 알려져 있다. 특히 뇌 염증반응이 생길 때 뇌에서 가장 많은 수를 차지하는 별 모양의 비신경세포인 별세포 크기와 기능이 변하는 반응성 별세포가 될 것이다. 연구팀은 이에 앞서 반응성 별세포가 마오비(MAO-B) 효소를 발현시키고 억제성 신경전달물질인 가바를 생성해 기억력 감퇴를 일으킨다는 것을 밝혀냈다. 또 최근에는 별세포 내 요소를 생성하는 요소회로의 존재를 확인하고 활성화된 요소회로가 치매를 촉진한다는 것을 밝혀냈다. 그렇지만 이 세포를 관찰하거나 진단할 수 있는 뇌신경 이미징 기술은 없었다. 이에 연구팀은 탄소11-아세트산(11C-아세트산)과 불소19-플로오로데옥시글루코오스(18F-FDG)를 활용한 양전자 방출 단층 촬영(PET) 영상으로 알츠하이머 환자에게서 반응성 별세포와 이에 의한 신경세포의 포도당 대사 저하를 영상화했다. PET는 특정 물질에 선택적으로 결합하는 방사성의약품이 방출하는 양전자를 측정해 인체의 생리·화학적, 기능적 3차원 영상을 보여주는 기술이다. 11C-아세트산은 암 진단에 사용됐으며, 18F-FDG는 포도당을 추적해 뇌의 활성을 모니터링하는 데 사용됐다.연구팀은 반응성 별세포 유도 동물 모델로 PET 영상 촬영을 통해 확인한 결과 반응성 별세포화가 반응성 별세포의 아세트산 대사를 활성화하고 주변 신경세포의 포도당 대사 억제를 유도하는 것을 밝혀냈다. 식초로 알려진 아세트산이 독성물질인 아밀로이드 베타를 처리한 별세포에서 유도되는 반응성 별세포화와 요소회로 활성화, 그리고 이에 따른 푸트레신과 가바 생성을 촉진하는 것을 확인했다. 반대로 반응성 별세포화를 억제할 경우 별세포의 아세트산 대사와 주변 신경세포의 포도당 대사가 정상적으로 회복됐다. 이런 대사 변화는 다양한 알츠하이머 동물 모델과 실제 알츠하이머 환자에게도 같이 발견됐으며 대사 변화가 심할수록 알츠하이머 환자의 인지기능도 크게 저하됐다. 이번 연구를 이끈 이창준 IBS 단장은 “이번 연구 결과는 최근 치매의 핵심 원인으로 주목받고 있는 반응성 별세포의 변화를 실제 환자의 뇌에서 직접 영상으로 관찰할 수 있었다는 데 의미가 크다”라며 “동물실험을 통해 별세포 속 아세트산 이동 통로를 억제하면 치매 증상의 회복이 유의미하게 나타나는 것을 확인한 만큼 새로운 알츠하이머 치매 치료 표적이 될 수 있을 것”이라고 말했다.

한국인 중 약 1%가 앓고 있다는 류머티스 관절염의 원인은 명확히 밝혀지지 않은 상태이다. 류머티스 관절염 관련 잠재적 유전자를 갖고 있는 사람이 외부 자극을 받으면 인체내 면역체계가 자신의 몸을 비정상적으로 공격해 발생하는 정도로만 알려져 있다. 류머티스 관절염은 흔히 관절에 염증이 생기겨 통증을 유발하는 것으로 알려져 있지만 실제로는 기억력 감퇴 같은 인지장애와 우울증 같은 신경정신질환이 동반된다는 보고도 적지 않다. 국내 연구진이 류머티스 관절염이 인지장애를 유발하는 원인을 밝혀내고 새로운 치료법 개발 가능성을 제시했다. 기초과학연구원(IBS) 인지및사회성연구단, 분당차병원 류머티스내과 공동 연구팀은 뇌를 구성하는 세포의 절반 이상을 차지하는 성상교세포, 일명 별세포에서 나오는 ‘마오비’(MAO-B)라는 효소가 류머티스 관절염 환자의 인지장애를 유발하는 원인이라고 26일 밝혔다. 이번 연구 결과는 생화학 및 분자생물학 분야 국제학술지 ‘실험 및 분자의학’에 실렸다. 연구팀은 반응성 별세포의 마오비 활성으로 생성된 억제성 신경전달물질 ‘가바’가 신경세포의 신호전달을 억제해 인지기능 저하를 가져온다는 사실에 주목했다. 연구팀은 동물에게 인지장애를 동반한 류머티스 관절염을 유발시킨 뒤 관찰했다. 그 결과, 류머티스 관절염으로 나타나는 염증 물질인 ‘인터류킨-1 베타’가 기억에 관여하는 뇌 속 별세포에 영향을 주고, 마오비가 가바를 과다생성시켜 인지장애를 유발시킨다는 것을 확인했다. 또, 류머티스 관절염 환자의 관절 조직에서 분리한 활막세포를 분석한 결과, 마오비가 관절 속 활막세포 관절액을 배출하는 세포라는 사실을 확인했다. 류머티스 관절염 염증은 주로 활막과 연골을 공격하는 것으로 알려져 있다. 연구팀은 임상 1상 시험 중인 새로운 마오비 억제제 ‘KDS2010’을 류머티스 관절염을 유발시킨 동물에게 투여했을 때, 관절 염증이 감소하고 동시에 인지기능이 회복되는 것도 확인했다. KDS2010가 뇌 속 별세포와 관절 활막세포에 있는 마오비를 동시에 억제해 인지장애를 개선하고 관절 염증을 완화하는 일석이조 효과를 갖고 있음을 보여준 것이다. 이창준 IBS 단장은 “지금까지 류머티스 관절염 연구는 염증 발생에 초점을 맞추다보니 인지장애 원인과 치료 표적을 찾기 쉽지 않았다”며 “이번 연구는 류머티스 관절염으로 인한 인지장애가 만성염증에 의한 반응성 별세포로부터 유발된다는 사실을 처음 밝혀낸 것이 의미가 있다”고 말했다. 정상윤 분당차병원 교수도 “이번 연구를 통해 류머티스 관절염 환자가 호소하는 건망증, 기억감퇴 같은 인지장애를 마오비 효소 억제를 통해 치료할 수 있다는 가능성을 찾았다”고 설명했다.

국내 연구진이 뇌 속에 있는 별세포 내 물질 때문에 알츠하이머 치매의 주요 증상이 나타난다는 사실을 밝혀냈다. 기초과학연구원(IBS) 인지 및 사회성연구단, 한국과학기술연구원(KIST) 뇌과학연구소 공동 연구팀은 뇌 속 반응성 별세포의 요소회로가 활성화되면서 치매를 진행시키고 기억력 감퇴를 일으킨다고 밝혔다. 이번 연구 결과는 생명과학 분야 국제학술지 ‘셀 메타볼리즘’ 6월 23일자에 실렸다. 별세포(astrocyte·성상교세포)는 뇌 세포 절반 이상을 구성하는 별 모양의 비신경세포이다. 아밀로이드 베타, 염증 같은 독성물질이 뇌에 생기면 이를 분해하는데 그 과정에서 별세포의 크기와 기능이 변한다. 이렇게 외부 자극으로 변하는 별세포를 ‘반응성 별세포’라고 한다. 반응성 별세포는 주변 정상 신경세포에 악영향을 미친다. 지금까지 알츠하이머 치매는 아밀로이드 베타 단백질이 뇌에 쌓이기 때문으로 알려졌다. 그렇지만 많은 임상실험에서 아밀로이드 베타를 제거해도 중증 치매가 지속되는 것이 관찰됐다. 이 때문에 아밀로이드 베타 단백질 제거만으로는 치매를 치료할 수 없다고 밝혀졌다. 이에 연구팀은 알츠하이머 치매의 다른 원인을 찾아 나섰다. 연구팀은 반응성 별세포가 세포 내 미토콘드리아에 존재하는 특정 단백질을 발현시키고, 억제성 신경전달물질 가바를 만들어 기억력을 감퇴시킨다는 것을 알아냈다. 간에는 암모니아를 비롯해 신체에 유해한 물질을 걸러내고 찌꺼기를 만들어 내는 요소회로가 존재한다. 연구팀은 소변의 주성분인 요소를 만들어 내는 이 요소회로가 별세포에도 존재한다는 것을 밝혀냈다.연구팀은 뇌의 별세포가 독성물질인 아밀로이드 베타를 처리하면서 요소 양이 늘어난다는 것을 확인했다. 실제 알츠하이머 환자에게서도 별세포의 요소회로가 활성화되는 것이 관찰됐다. 또 알츠하이머를 유발시킨 생쥐를 이용한 실험을 통해 요소회로가 작동할 때 ODC1이라는 물질이 나타나는 것을 억제하면 생쥐의 기억력이 회복되는 것을 확인했다. 이창준 IBS 인지 및 사회성연구단장은 “이번 연구는 반응성 별세포 요소회로와 알츠하이머 치매의 관계를 새로 밝혀냈다는데 의미가 있다”며 “반응성 별세포의 요소회로를 이루는 ODC1 효능과 독성에 대한 추가 연구를 거쳐 새로운 알츠하이머 치료제를 개발할 계획”이라고 말했다.

점심 식사를 하러 식당에 들어갔다가 메뉴판을 보고 뭘 먹을지 고르지 못하는 이들이 의외로 우리 주변에 많다. 이런 사람들은 요즘 같이 사회적 거리두기 상황에서 음식을 배달시키려고 할 때도 한참 동안이나 고민에 빠지거나 여행을 떠나려고 할 때 어디를 가야할지 망설이는 경우도 있다. 이렇게 결정을 제대로 내리지 못하는 사람들을 ‘결정장애’가 있다고 말한다. 미국 캘리포니아공과대(칼텍) 행동경제학과 연구팀은 결정장애는 지나치게 많은 선택지 때문에 뇌가 과부하에 걸리기 때문에 나타나는 현상이라는 연구결과를 내놓은 바 있다. 이번에는 뇌신경과학자들이 결정장애가 뇌 특정 신경망 활성이 낮아지면서 나타나는 현상이라는 분석결과를 내놔 주목받고 있다. 스페인 카잘 연구소, 미국 뉴욕대 랑곤의료센터 신경과학연구소, 독일 프리드리히 알렉산더대 생리학·병리학연구소, 하인리히 하이네대 의대 의료심리학교실, 라이프치히 분자약학연구소 신경치료교실 공동연구팀은 의사결정은 별세포라고도 불리는 성상세포와 뉴런간 연결이 약하기 때문에 나타나는 현상이라고 11일 밝혔다. 이 같은 연구결과는 뇌과학 분야 국제학술지 ‘네이처 뉴로사이언스’ 8일자에 실렸다. 심리학자와 뇌과학자들은 목표지향적 행동에 있어서 의사결정(decision-making)은 최적의 선택을 위해 모든 조건의 장단점을 고려해 결정을 내리는 행위로 다양한 뇌 영역이 관여하는 것으로 보고 있다. 의사결정은 전두엽 피질에서 관여하고 있는데 별세포가 주요 역할을 하는 것으로 알려졌다. 그렇지만 성상세포와 다른 뇌 신경세포가 어떻게 의사결정에 관여하는지 정확한 작동방법은 파악하지 못하고 있다. 피라미드 세포로 불리는 흥분신경세포와 다른 신경활동을 억제하는 역할을 하는 억제 중개신경세포 활성을 조절해 의사결정에 관여하는 것으로 추정하고 있었다. 연구팀은 광유전학 기술을 이용핸 생쥐 행동실험을 실시했다. 별세포를 자극하거나 억제하면서 길찾기 같은 특정 상황에서 생쥐가 어떤 행동을 보이는가를 관찰한 것이다. 그 결과 내측 전두엽 피질의 별세포가 신경망의 억제와 흥분을 조절해 의사결정에 관여한다는 사실을 확인했다. 특히 별세포의 억제성 신경전달물질인 ‘가바’(GABA)가 전두엽 피질에서 감마파의 활동을 조절함으로써 작업기억을 비롯한 인지기능과 의사결정에 영향을 미친다는 설명이다. 실제로 생쥐의 뇌에 빛을 쬐어 가바의 활성이 높여 감마파 발생을 낮출 경우 미로에서 길 찾기를 어려워하고 갈래길에서 결정을 못내리는 것으로 확인됐다. 뇌 속 별세포의 활성을 조절함으로써 결정장애를 개선할 수 있다고 연구팀은 설명했다. 거트루드 페루아 스페인 카잘 연구소 교수는 “이번 연구는 결정장애라는 행동을 유발시키는 근본 원인을 파악함으로써 뇌의 인지기능에 대한 이해도를 한층 높였다는데 의미가 있다”라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

50대 이후에 주로 발병하는 뇌졸중은 대표적인 심혈관질환이다. 뇌혈관이 막히거나 혈액을 공급받지 못해 뇌 부위가 손상되는 뇌졸중은 다양한 후유증을 남기는 질환으로 잘 알려져 있다. 국내 연구팀이 이런 뇌졸중 후유증이 발생하는 원인을 밝혀내 다양한 뇌 질환 치료 방법을 찾는데 도움을 받을 수 있을 것으로 기대되고 있다. 기초과학연구원(IBS) 인지및사회성연구단, 광주과학기술원(GIST) 의생명공학과, 한국과학기술연구원(KIST) 뇌과학연구소 공동연구팀은 뇌졸중이 발생하면 언어장애나 운동능력, 인지능력 저하 같은 후유증이 일어나는 메커니즘을 밝혀냈다. 이 같은 연구결과는 생물학 분야 국제학술지 ‘셀 리포츠’ 8일자에 실렸다. 뇌졸중은 손상된 뇌 부위 뿐만 아니라 멀리 떨어져 있는 다른 부위에도 기능적 변화를 일으킨다. 기능해리라고 부르는 이 같은 변화는 뇌신경세포들의 활동성이 낮아지면서 뇌 대사와 기능을 떨어뜨리는 것으로 알려졌지만 정확한 발생 원인은 규명되지 않았다. 연구팀은 앞서 뇌 백질부분에서 뇌졸종우 발생하면 멀리 떨어져 있는 운동을 담당하는 뇌 부위인 운동피질 부분에 초미세 신경변성이 발생한다는 사실을 밝혀낸 바 있다. 연구팀은 신경변성 부위에서 별세포라고 부르는 뇌세포가 다른 신경세포의 활성과 대사를 억제해 기능해리를 일으킨다고 보고 백질부분에 뇌졸중을 유도한 생쥐의 뇌를 관찰했다. 별세포는 뇌에서 가장 많은 수를 차지하는 별모양의 비신경세포로 그 숫자와 크기가 증가하면 주변 신경세포에 여러 영향을 미쳐 파킨슨병, 알츠하이머, 중풍 등 다양한 뇌질환을 일으키는 것으로 알려져 있다.관찰 결과 연구팀은 뇌졸중이 발생한 생쥐의 뇌에는 멀리 떨어져 있는 운동피질에 신경세포의 활성과 대사를 억제시키는 가바라는 신경전달물질이 증가하면서 뇌 기능이 떨어진다는 것을 확인했다. 뇌졸중이 발생하면 별세포가 증가하면서 가바를 과다분비해 주변 신경세포 기능을 저하시키고 결국 기능해리를 일으킨다는 것이다. 또 연구팀은 별세포에서 가바를 생성하는 핵심효소인 마오비를 억제하는 약물을 자체 개발해 적용한 결과 기능해리 현상이 완화된다는 것을 관찰하기도 했다. 이창준 IBS 인지및사회성연구단 단장은 “이번 연구는 뇌졸중 뿐만 아니라 편두통, 뇌종양, 뇌염 같은 다양한 뇌질환에서 나타나는 기능해리 유발 원리를 규명했다는 점에 의미가 크다”라며 “별세포 조절로 다양한 신경학적 뇌질환 치료법 개발에 도움이 될 것”이라고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr

세포 깨우면 회복… 근본적 치료 기대영화 ‘백투더퓨처’의 배우 마이클 J 폭스, 유명 권투선수 무하마드 알리, 교황 요한 바오로 2세 등이 앓았던 파킨슨병은 도파민 신경세포의 활동이 줄어들어 잠들면 발생한다는 사실을 국내 연구진이 처음으로 밝혀냈다. 기초과학연구원(IBS) 인지및사회성연구단 인지교세포과학그룹, 서울아산병원, 한국과학기술연구원(KIST), 충남대 의대, 한국뇌연구원, 분당서울대병원 공동연구팀은 뇌 속에 있는 별모양의 신경세포인 별세포가 도파민 신경세포를 잠들게 하면 파킨슨병이 유발된다는 사실을 밝혀내고 생물학 분야 국제학술지 ‘커런트 바이올로지’ 10일자에 발표했다. 파킨슨병은 손발이 심하게 떨리거나 운동 능력이 저하되는 퇴행성 뇌질환으로 나이가 들수록 발병 확률이 높아진다. 지금까지는 운동에 관여하는 도파민 신경세포가 죽으면서 파킨슨병이 발생한다는 것이 정설이었다. 그런데 이번에 국내 연구팀이 동물실험을 통해 별세포에서 ‘가바’라는 물질이 과다하게 분비돼 도파민 신경세포 활동을 둔화시켜 도파민 분비가 제대로 되지 않으면 파킨슨병이 생긴다는 것을 밝혀낸 것이다. 연구팀은 파킨슨병을 유발시킨 생쥐로 별세포가 가바를 분비하지 못하도록 하는 실험을 한 결과 도파민이 정상적으로 분비되면서 운동 기능 이상 같은 파킨슨병 증상이 완화되는 것을 관찰했다. 또 연구팀은 정상적인 생쥐의 머리에 광섬유를 심어 도파민 신경세포를 빛으로 제어하는 광유전학 실험도 했다. 실험 결과 도파민 신경세포를 잠들게 하면 파킨슨병에 걸린 것처럼 몸이 떨리고 걸음이 불안정해지는 것이 관찰됐고 도파민 신경세포를 깨우면 다시 정상으로 돌아온다는 사실을 재확인했다. 연구팀은 이번 결과를 활용하면 파킨슨병을 근본적으로 치료할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr