11일 교육과학기술부는 이승재 건국대 교수팀이 파킨슨병 등 퇴행성 뇌질환에서 공통적으로 관찰되는 뇌염증의 발생기전을 규명해 냈다고 밝혔다.
이번 연구는 뇌조직에 존재하는 면역세포에서의 뇌염증 반응에 관여하는 단백질의 정체를 밝힘으로써 뇌질환 치료의 가능성을 높일 것으로 기대된다.
퇴행성 뇌질환의 경우 최근 급속한 고령화로 심각한 사회문제로 대두되고 있다. 하지만 그 발병이나 진행 기전에 대한 구체적인 이해가 부족해 근본적인 치료법이 없는 상황이다.
더욱이 뇌염증 반응이나 단백질 응집과 같은 병리현상이 신경세포 사멸과 관계가 있다고 알려졌을 뿐, 병리현상의 발생기전에 대해서는 거의 알려지지 않았다.
이에 이 교수 연구팀은 신경세포로부터 분비된 알파-시뉴클린이 뇌조직의 면역세포 표면에 존재하는 톨유사수용체2의 신호전달체계를 활성화시켜, 주변 신경세포로의 손상이 확장돼 염증반응이 일어난다는 사실을 밝혀냈다.
알파-시뉴클린은 신경세포에서 발현되는 단백질이다. 이 단백질의 응집과 축적은 파킨슨병과 루이소체치매 등 뇌질환 발병에 중요한 요소이다.
연구팀은 톨유사수용체2가 알파-시뉴클린의 수용체로서 미세아교세포의 활성화를 매개할 것이라는 가설을 수립하고 이를 실험적으로 증명하기 위해 톨유사수용체2가 제거된 생쥐를 관찰했다.
그 결과 정상 생쥐와 달리 톨유사수용체2가 제거된 생쥐는 알파-시뉴클린 분비에도 불구하고 미세아교세포가 활성화되지 않았다.
또 염증성 사이토카인 등의 염증매개물질의 생산도 일어나지 않음을 관찰해 염증반응에 톨유사수용체2가 필수임을 확인했다.
특히 톨유사수용체2에 알파-시뉴클린이 직접 결합함함으로써 베타-쉬트 구조의 알파-시뉴클린 중합체만이 수용체에 결합해 활성화시킴을 밝혀냈다.
베타-쉬트 구조의 중합체가 병리적으로 중요한 단백질 형태일 가능성도 함께 제시한 것이다.
이 교수는 "이번 연구는 퇴행성 뇌질환에서 염증반응이 유도되는 새로운 기전을 제시하고, 이에 근거하여 질병의 진행을 차단할 수 있는 가능성을 제시한데 큰 의의가 있다"고 설명했다.
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