뇌 속 비신경세포인 별세포의 자가포식(Autophagy, 오토파지) 작용이 알츠하이머 치매 환자 뇌 속에서 아밀로이드 베타(Aβ) 올리고머 독성 단백질을 제거하고 기억력과 인지 능력을 회복하는 것으로 밝혀졌다. 한국과학기술연구원(KIST)은 뇌질환극복연구단 류훈 박사 연구팀이 기초과학연구원(IBS, 원장 노도영) 이창준 단장 연구팀, 보스톤 의대 이정희 교수 연구팀과 공동으로 별세포(Astrocyte)를 활용해 알츠하이머 치매 치료 메커니즘을 규명하고 새로운 치료 표적을 제시했다고 밝혔다. 연구팀은 세포의 항상성을 유지하는 별세포의 자가포식 작용에 주목했다. 그 결과, 알츠하이머 환자의 뇌에서 독성 단백질 축적이나 뇌 염증 반응 발생 시 별세포가 자가포식 작용을 조절하는 유전자를 유도해 대응하고 있음을 관찰했다. 이를 바탕으로 별세포에만 선택적으로 발현하는 자가포식 유전자를 알츠하이머가 유도된 쥐의 뇌에 주입해 손상된 신경세포가 회복되는 과정을 확인했다. 또한, 연구팀은 별세포의 자가포식 작용이 아밀로이드 베타(Aβ) 단백질 덩어리를 줄이며 동시에 기억력과 인지 기능을 함께 개선할 수 있다는 사실을 입증했다. 특히, 뇌의 기억을 저장하는 해마 부위에서 자가포
유전체 손상 복구 과정에서 그동안 밝혀지지 않았던 자가포식 단백질인 LC3B의 새로운 역할을 발견됐다. 아주대학교의료원은 아주대 의대 생리학교실 강호철 교수팀(윤정현·황이슬·윤한솔 연구원)이 LC3B가 기존에 알려져 있는 단순히 자가포식 과정에만 기여하는 것이 아니라, 유전체 손상 복구 과정에서 핵심적인 역할을 수행한다는 사실을 최초로 밝혀냈다고 20일 밝혔다. 연구팀은 레이저 마이크로 조사(micro-irradiation) 시스템과 다양한 분자 생물학적 실험 방법을 활용해 LC3B가 핵 내 DNA-RNA 하이브리드(R-루프)와 직접적인 상호작용을 통해 유전자 손상으로 인한 오류를 복구함으로써 유전체의 안정성을 유지하는 결정적인 역할을 하는 기전을 확인했다. 우리 몸의 전체 유전체 중 약 75%가 전사될 수 있으며, 특히 전사가 활발한 유전체 영역은 DNA 손상에 더욱 취약한 것으로 알려져 있다. 만일 이러한 유전체 손상 및 복구 과정에서 손상을 적절히 복구하지 못할 경우 돌연변이나 유전체 정보의 손실, 다양한 질병의 위험이 증가한다. 연구팀은 “이번 연구는 LC3B 단백질이 유전체 손상 복구 과정에서 매우 중요한 역할을 하고 있었음을 처음 확인하고, 그 발
치매를 유발하는 대표적인 신경퇴행성 질환인 알츠하이머병의 신규 분자적 발병 기전이 발표됐다. 아주대학교 의과대학 뇌과학교실 장재락 교수팀(제1저자 허한솔 대학원생)은 세포내 단백질 항상성 유지에 필수적인 기전인 오토파지(Autophagy)의 조절자로 ‘TRIM22 단백질’을 새롭게 발견하고 그 작용 기전을 규명했다. 가족성 알츠하이머병을 유발하는 가장 높은 유전 인자인 PSEN-1 돌연변이를 보유한 알츠하이머병 환자를 대상으로 진행된 기존 연구에 의하면, ‘TRIM22-R321K 돌연변이’는 알츠하이머병의 발병시기를 앞당기는 매우 높은 유전적 위험 요인이다. 가족성 알츠하이머병은 특정 유전자의 돌연변이에 의해 유발되는 알츠하이머병의 한 형태이며, 비교적 이른 시기에 치매 증상이 시작되는 것이 특징이다. 한편 세포가 스스로 불필요한 물질을 분해하는 과정인 오토파지(Autophagy, 자가포식작용)는 세포 내 단백질 항상성 유지에 필수적인 기전으로, 알츠하이머병을 포함한 다양한 신경퇴행성 질환이 오토파지의 활성 이상과 밀접하게 연관돼 있다. 오토파고좀이라는 세포소기관에 의해 둘러싸인 세포 내 노폐물은 분해 효소를 포함하고 있는 리소좀과의 융합을 통해 분해된다.