> 뉴스 > 뉴스
뇌 면역세포 기능 회복, 알츠하이머병 치료 가능성 확인뇌 면역세포의 기능 상실 원인 발견
조충연 기자  |  dw@doctorw.co.kr
폰트키우기 폰트줄이기 프린트하기 메일보내기 신고하기
승인 2019.06.28  11:00:23
트위터 페이스북 네이버 구글
   
▲ 미세아교세포에 급성으로 베타아밀로이드가 노출됐을 때 세포는 미토콘드리아를 통한 산화적 인산화로 에너지를 만드는 것보다 에너지 효율이 빠른 해당작용을 선택하는 에너지 대사 재편성과정을 통해 빠르게 활성화가 일어난다.
이런 활성화는 세포 포식작용(Phagocytosis)을 해 세포 내 존재하는 응집된 베타아밀로이드를 제거하는 역할을 하며 다양한 염증성 사이토카인을 분비하게 된다.
반면에 만성적으로 베타아밀로이드에 미세아교세포가 노출된 경우에는 정상적인 세포의 대사과정인 미토콘드리아에 의한 에너지 생성이나 해당작용을 통한 에너지 생성 모두가 작용을 하지 못하게 되면서 미세아교세포의 고유기능을 잃어버리게 된다.
이것을 감마인터페론을 주입해 다시 회복시킬 수 있음을 확인했다.
   
▲ 베타 아밀로이드의 만성적 노출은 미세아교세포의 대사결손과 그에 따른 기능이상을 야기한다.
(a,b)실시간 세포대사측정을 통해 베타 아밀로이드에 만성적으로 노출된 미세아교세포에서 해당과정(a)과 미토콘드리아 산화적 인산화(b)가 모두 감소하는 대사결손이 나타남을 확인(lactate: 해당과정의 부산물로서 해당과정의 정도를 확인)했다.
(c)실시간 생체 촬영을 이용해 유전자 변형 치매 마우스(5XFAD) 뇌를 관찰했을 때 미세아교세포가 손상된 조직으로 몰려드는 반응성이 감소함을 확인(WT(wild-type): 야생형, red dot: 레이저 조사를 통해 조직을 괴사시킴으로써 미세아교세포의 반응성 확인(작은 흰 원 안으로 녹색형광으로 표지된 미세아교세포가 얼마나 몰려드는지 정량))했다.
   
▲ 감마인터페론 주입은 유전자 변형 치매 마우스(5XFAD) 뇌 속 미세아교세포의 대사촉진을 야기하고 면역기능을 활성화시킴으로써 알츠하이머병의 증상을 완화한다.
(a) 유전자 변형 치매 마우스에 감마인터페론을 주입하자 감소됐던 미세아교세포의 반응성이 회복됨을 실시간 생체 촬영을 이용해 확인.
(b-e) 감마인터페론의 주입은 미세아교세포의 베타 아밀로이드 단백질에 대한 반응성 증가시켜 (b), 치매유발 물질인 베타 아밀로이드 단백질이 감소 (c), 신경세포 사멸의 감소 (d), 저하됐던 유전자 변형 치매 마우스의 인지기능을 회복시킴 (e).

국내 연구진이 뇌 면역세포의 기능 회복을 통해 알츠하이머병을 치료할 수 있는 가능성을 확인했다.

서울대학교 묵인희 교수, 백성훈 박사, 강석조 박사 연구팀이 뇌 면역세포인 미세아교세포가 알츠하이머병에서 기능을 상실하는 원인을 규명하고 면역기능을 회복시켜 치료 효과를 거둘 수 있음을 확인했다고 과학기술정보통신부가 밝혔다.

알츠하이머병은 노인성 치매의 약 70%를 차지하는 질환으로, 뇌 실질에 비정상적으로 축적되는 베타 아밀로이드 단백질에 의해 신경세포가 손상되며, 기억력을 포함한 인지기능이 점진적으로 악화되는 만성 퇴행성 신경질환이다.

뇌 면역세포인 미세아교세포는 평상시 주변을 탐지·보수하는 신경교세포인데, 알츠하이머병의 주요 원인물질 중의 하나인 베타 아밀로이드 단백질을 감지하면 활성화돼 베타 아밀로이드 단백질을 포식·분해하는 청소부 역할을 한다.

이와 같은 미세아교세포의 기능은 잘 알려져 있지만, 미세아교세포의 면역기능이 어떻게 활성화되고 알츠하이머병에서 어떻게 기능을 상실하게 되는지에 대한 정확한 기전은 지금까지 알려진 바가 없다.

연구팀은 미세아교세포가 베타 아밀로이드를 제거하는 데 필요한 에너지를 생성하는 대사과정을 실시간으로 확인함으로써 알츠하이머병에서 미세아교세포의 역할을 규명하고자 했다.

실험 결과 미세아교세포는 베타 아밀로이드에 노출되면 에너지 생성 속도를 높여 베타 아밀로이드를 포식․분해하는 데 필요한 에너지를 얻는다는 것이 확인됐다.

베타 아밀로이드에 급성으로 노출된 정상 미세아교세포는 에너지 생성 과정이 속도가 느린 미토콘드리아의 산화적 인산화(燐酸化)에서 속도가 빠른 해당(解糖)과정으로 전환되는 대사재편성(metabolic reprogramming)을 보였다.

반면, 만성적으로 베타 아밀로이드에 노출된 알츠하이머병 뇌 조직의 미세아교세포는 산화적 인산화와 해당과정이 모두 손상돼 에너지 생산을 못하는 대사결손 상태에 이르고, 이로 인해 면역기능장애가 발생함을 발견했다.

이에 연구진은 대사촉진기능이 알려진 감마인터페론을 유전자변형 치매 마우스에 처리해 대사결손 상태였던 미세아교세포의 해당과정을 회복시키고 변화를 관찰했다.

그 결과 베타 아밀로이드 단백질을 포획하는 면역기능이 다시 활성화됐고, 인지능력 또한 회복됨을 확인했다.

이번 연구결과는 알츠하이머병에서 뇌 면역세포인 미세아교세포가 어떠한 대사과정을 통해 베타 아밀로이드를 제거하는지를 규명했으며 미세아교세포의 대사촉진을 통해 알츠하이머병을 치료하는 새로운 접근법을 제시한 것으로 평가된다.

묵인희 교수는 “현재 임상적으로 알츠하이머병에 사용되는 약물은 근본적 치료제가 아닌 증상완화제뿐이고 그동안 신경세포의 사멸을 막고 활성화시키는 연구들이 진행돼 왔지만 임상시험에서 실패해 왔다”면서, “본 연구는 신경세포가 아닌 뇌 면역세포의 조절을 통한 뇌 환경의 정상화 가능성을 보여주어 향후 알츠하이머 극복에 한 걸음 더 다가가는 계기가 될 것이라 기대한다”고 말했다.

이 연구는 과기정통부의 뇌과학원천기술개발사업, 중견연구자 사업 및 MRC 집단연구 지원 등으로 수행됐다.

이번 연구결과는 학술지 셀(Cell)의 자매지인 셀 메타볼리즘(Cell Metabolism, IF=22.5)에 6월 28일 논문명 A breakdown in metabolic reprogramming causes microglia dysfunction in Alzheimer’s disease., 백성훈(서울대학교, 제1저자), 강석조(서울대학교, 제1저자), 묵인희(서울대학교, 교신저자) 등으로 게재됐다.

폰트키우기 폰트줄이기 프린트하기 메일보내기 신고하기
트위터 페이스북 네이버 구글 뒤로가기 위로가기
이 기사에 대한 댓글 이야기 (0)
자동등록방지용 코드를 입력하세요!   
확인
- 200자까지 쓰실 수 있습니다. (현재 0 byte / 최대 400byte)
- 욕설등 인신공격성 글은 삭제 합니다. [운영원칙]
이 기사에 대한 댓글 이야기 (0)
많이 본 뉴스
  • 1
    2
    3
    4
    5
    6
    7
    8
    9
    10
  • 식품의약품안전처 위해정보
    신문사소개기사제보광고문의불편신고개인정보취급방침청소년보호정책이메일무단수집거부
    서울 영등포구 경인로 114가길 12, 스페이스 오피스텔 202호  |  사업자등록번호 : 107-88-12862  |  정기간행물 등록번호 : 서울 아 01377
    (주)메디컬 저널 대표이사 : 곽병태  |  전화번호 : 070-7584-6794   |  팩스번호 : 070- 7594- 6794  |  이메일 : dw@doctorw.co.kr  |  청소년보호책임자 : 곽병태
    제호: doctor W  |  등록일자: 2010년 10월 11일  |  발행인: 곽병태  |  편집인: 곽병태  |  발행일자: 2011년 5월 18일
    Copyright © 2019 닥터더블유. All rights reserved.