‘뇌 청소부’ 세포 추적해서 찾은 치매 알츠하이머 원인은?

흔하지만 정체를 모르는 미지의 병 치매!, 치매에 걸린 뇌는 점차 쪼그라들고 뇌에 베타아밀로이드 같은 찌꺼기가 쌓인다는 정도만 알려져 있을 뿐이었는데요. 그래서 치매 치료제 연구도 이 베타아밀로이드를 없애는 데 집중돼 왔지만, 베타아밀로이드를 없애도 인지기능이 개선되지 않는 실패가 거듭됐습니다.

하지만 최근 국내 연구진이 치매를 일으키는 근본 원인을 찾는 데 성공했습니다. 답보 상태에 놓여 있던 치료제 연구에 새로운 돌파구가 될 것으로 보입니다.

국제 학술지인 네이처 뉴로사이언스는 이창준 기초과학연구원의 인지 및 사회성 연구단장, 전희정 선임연구원 등 연구팀과 한국과학기술연구원 산하 뇌과학연구소의 류훈 단장 연구팀의 연구 결과를 실었는데, 우리 뇌 속에 반응성 별세포가 생산하는 과산화수소로 인한 산화 스트레스가 치매를 유발한다는 것을 밝혀낸 것 입니다. 치매 조기 진단과 새로운 치료법 개발에 초석이 될 것으로 예상되는 연구 결과입니다.

연구팀은 치매 초기에 나타나는 반응성 별세포에 의한 신경세포 사멸과 치매 증상이 유도되는 원리에 대해 처음 밝혔습니다. 연구팀은 뇌가 독성 물질을 분해하는 과정에서 나타나는 반응성 별세포가 치매 초기에도 나타난다는 사실에 주목했는데요. 이를 통해 중증 반응성 별세포가 신경세포의 사멸과 치매를 유도한다는 사실을 실험적으로 증명했습니다.

연구팀은 별세포의 반응성을 조절한 동물 모델을 개발해서 이를 통해 경증 반응성 별세포는 자연적으로 회복되는 반면, 중증 반응성 별세포는 비가역적으로 신경세포를 사멸시키고 치매를 진행시킨다는 사실을 확인했습니다.

이는 별세포에 의한 독성 물질 분해 과정에서 활성화된 모노아민 산화효소 B(MAO-B) 단백질과 이로 인해 과량 생성된 활성 산소의 한 종류인 과산화수소가 중증 반응성 별세포를 유발하기 때문이라고 합니다.

특히 과산화수소에 의한 산화스트레스는 뇌염증, 질산화 스트레스, 타우 병증 등도 유도해 신경세포를 사멸시키는 것으로 나타났습니다. 연구팀은 이같은 기전을 3차원(3D)으로 구현한 인간 세포 치매 모델과 사후 치매 환자의 뇌에서도 동일하게 관찰했습니다.

전희정 선임연구원은 "뇌의 독성물질과 함께 스트레스, 뇌손상, 바이러스 감염 등에 의한 산화 스트레스 증가로 중증 반응성 별세포가 발생할 수 있는데, 이를 막으면 치매의 진행을 차단할 수 있다"고 밝혔습니다.

이번 연구는 치매의 핵심 원인을 지목했다는 점에서 의미가 크다고 합니다. 연구팀은 별세포의 반응성을 활용해 치매를 조기 진단하거나 새로운 치료법을 찾을 수 있을 것으로 예상했습니다.

연구팀은 반응성 별세포를 대상으로 과산화수소를 줄이는 것만으로 치매 진행을 억제할 수 있었다는 점에서, MAO-B 또는 과산화수소를 표적으로 하는 치매의 새로운 진단 및 치료 전략을 세우고 수행할 계획이라고 밝혔습니다.

류훈 단장은 "치매 환자의 뇌에서는 반응성 별세포가 신경세포를 손상시키는 원인으로 작용해 이 반응성 별세포의 비정상적 활성을 제어하는 연구가 중요하다"고 말했습니다.

이창준 단장은 "지금까지 알츠하이머 치매의 부산물로만 여겼던 반응성 별세포가 신경세포사멸의 주원인임을 새롭게 밝혀서 기쁘다"라며 "치매로 고통 받는 환자들에게 조금이라도 도움이 되길 바란다"고 전했습니다.