국내연구진, 퇴행성뇌질환 확산원리 규명

김철현 기자

입력 2009.07.28 09:51

"파킨슨병 진행원리 광우병과 유사"

국내연구진이 파킨슨병과 치매 등 퇴행성 뇌질환이 단백질 변성체의 신경세포간 이동에 의해 확산된다는 사실과 그 메커니즘을 밝혀냈다.

건국대 의생명과학과 이승재 교수팀은 일부 뇌영역에서 시작된 뇌질환이 변성된 단백질의 신경세포간 전파에 의해 여러 뇌부위로 확대된다는 사실을 규명했다고 28일 밝혔다. 이번 연구는 건국대 의대 이혜진 교수, 미국 캘리포니아대학 엘리에저 마슬리아(Eliezer Masliah) 교수와 공동으로 진행됐다.

연구팀에 따르면 퇴행성 뇌질환과 관련된 단백질 변성체는 정상 단백질을 변성시킴으로써 복제가 가능한데, 이는 광우병을 비롯한 프리온병(prion disease)의 감염 원리를 설명하는 메커니즘으로 알려져 있다.

연구팀 측은 "퇴행성 뇌질환의 진행 및 발전 원리를 일부 규명한 이번 연구는 파킨슨병이나 치매 등의 뇌질환의 진행원리가 광우병 등의 프리온병과 유사성이 있음을 밝힌 것으로 퇴행성뇌질환의 진행 원리에 관한 새로운 패러다임"이라고 설명했다.

이 교수팀의 이번 연구결과는 세계적 과학 권위지인 미국학술원회보(PNAS: Proceedings of National Academy of Sciences) 인터넷판에 28일 게재됐으며 8월4일자 인쇄판에서도 발표될 예정이다. 특히 미국학술원회보에서는 프리온의 전파 원리를 규명해 1997년 노벨 생리의학상을 수상한 스탠리 프루시너(Stanley Prusiner) 교수의 해설과 주석을 함께 발표해 이번 연구결과를 학계에 상세히 보고할 계획이다.

연구팀에 따르면 알츠하이머병과 파킨슨병을 포함한 퇴행성 뇌질환은 60, 70 세 이상의 노년층에서 주로 발병하는 대표적 노인성 질환으로 발병 원인은 아직 명확히 밝혀지지 않았으며 여러 가지 이론이 제시돼 연구 중이다. 이들 이론 중 최근 가장 중요하게 부각되는 것은 신경세포에 있는 특정 단백질의 구조적 변성 및 응집에 의해 신경세포가 손상되고 결국 사멸된다는 것이다.

이 교수팀은 이번 연구에서 공배양 세포모델과 신경줄기세포의 뇌이식을 이용해 '알파-시뉴클린(alpha-synuclein)'이라는 신경세포의 단백질이 변성된 후 신경세포로부터 분비돼 인접 신경세포로 전이된다는 사실을 규명했다. 또 전이된 단백질에 의해 신경세포의 사멸이 유도됨을 밝혔다.

연구팀 관계자는 "뇌세포 사이의 신경전달을 돕는 단백질로 퇴행성 뇌질환의 주요 원인 물질인 '알파-시뉴클린(alpha-synuclein)'의 변성은 파킨슨병과 치매의 발병기전에 중요한 역할을 한다고 알려져 있는데, 이번 연구에서는 일부 신경세포에서 발생한 단백질의 변성이 뇌의 여러 부위로 퍼져 병리현상의 확산이 일어날 수 있음을 보여 준 것"이라고 설명했다.

이승재 교수는 "이번 연구는 병의 진행 기전을 설명하는 기본 원리를 제시한다"며 "특정 단백질 변성체가 직접 신경세포를 이동함으로써 뇌의 여러 부위로 질병을 확산시킬 수 있음을 밝힌 데 의의가 있다"고 말했다.

이 교수는 이어 "특히 이같은 단백질 변성체에 의한 질병의 확산은 광우병 등 프리온병에 국한된 현상이라고 여겨져 왔으나, 이번 연구를 통해 프리온의 확산 원리가 파킨슨병과 치매 등의 여러 퇴행성 뇌질환에 광범위하게 적용될 수 있는 공통 원리라는 실험적 근거를 제시했다"고 말했다.