알츠하이머병의 ‘시냅스 손상’ 부르는 분자 기전 규명

시냅스 단백질 중 하나에 문제가 생겨 시냅스 손상이 발생함을 규명

백진호 기자 | 기사입력 2021/01/19 [14:03]

알츠하이머병의 ‘시냅스 손상’ 부르는 분자 기전 규명

시냅스 단백질 중 하나에 문제가 생겨 시냅스 손상이 발생함을 규명

백진호 기자 | 입력 : 2021/01/19 [14:03]
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▲ 알츠하이머병 초기에 'RAPGEF2'가 시냅스를 감소시키는 원리  © 출처: 한국뇌연구원

 

서울아산병원의 질환백과에 의하면, 알츠하이머병은 이상 단백질(아밀로이드 베타 단백질, 타우 단백질)이 뇌 속에 쌓이면서 생기는 퇴행성 신경질환이다. 뇌에 축적된 이상 단백질이 뇌 신경세포를 파괴하면서 발병한다. 주요 발병 원인으로는 ‘노화’ 등이 꼽힌다.

 

의학계에서는 전체 치매 환자의 75%가 알츠하이머 환자라고 설명한다. 중앙치매센터의 데이터에 따르면, 2019년 국내 60세 이상 치매 환자 중 72.9%가 알츠하이머성 치매를 앓고 있었다. 치매 환자의 대부분이 알츠하이머 환자라고 봐도 무방할 정도다.

 

한편 한국뇌연구원의 신경회로연구그룹장 이계주 박사 연구팀은 시냅스 단백질의 하나인 ‘RAPGEF2’의 발현 이상 현상이 알츠하이머병의 시냅스 손상을 일으키는 기전임을 규명해냈다. 환자의 사후 뇌 조직과 실험동물모델을 활용해 얻은 결과다.

 

그동안 이계주 박사 연구팀은 아밀로이드 베타가 시냅스를 손상시키는 원리를 연구해왔으며, 이번 연구를 통해 알츠하이머병 환자의 사후 뇌 조직과 변형 마우스 모델의 뇌에서 RAPGEF2 단백질이 과도하게 생성되는 현상을 확인했다. RAPGEF2(Rap guanine nucleotide exchange factor 2)는 신경세포에서 이뤄지는 시냅스 리모델링 및 가소성을 포함해 배아 발생 시의 신경 발달에도 중요한 영향을 미치는 단백질이다.

 

연구팀은 배양된 신경세포와 알츠하이머 마우스 모델의 뇌 조직에서 아밀로이드 베타가 RAPGEF2의 과잉 생성을 촉진하고, RAPGEF2가 하위 인자인 RAP2와 JNK 신호 경로를 활성화함으로써 시냅스가 소실된다는 사실을 구체적으로 입증했다. 또 연구팀은 RAPGEF2의 과도한 생성을 억제하면, 아밀로이드 베타가 증가하더라도 시냅스 감소와 인지 기능의 손상을 억제할 수 있음을 증명했다. 

 

이번 연구 결과는 임상신경과학 분야 및 병리학 분야 저널인 ‘Neuropathology and Applied Neurobiology’(영국신경병리학회지) 온라인판에 게재되었다.

 

최근 한국기초과학지원연구원과 카이스트의 공동 연구 결과, 빛을 통해 알츠하이머 환자의 뇌에 쌓인 아밀로이드를 억제하는 ‘나노복합체’를 개발했다. 해당 연구 성과는 향후 있을 치매 치료제 개발에 적용 가능할 것으로 보인다(본지 기사). 해당 연구 결과와 한국뇌연구원의 이번 성과를 적절히 결합한다면, 알츠하이머 예방 및 치료에 있어서 보다 큰 진전이 있을 것으로 보인다.

 

[백뉴스(100NEWS)=백진호 기자]

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