치매·파킨슨병 진행원리 세계 첫 규명
건국대 이승재 교수팀 개가
"광우병등 프리온병과 유사“
퇴행성뇌질환 연구 청신호
파킨슨병이나 치매도 광우병과 같은 원리로 단백질 변성체의 신경세포 간 이동에 의해 뇌 손상부위가 늘어난다는 연구결과가 나왔다.
건국대 의생명과학과 이승재 교수는 건국대 의대 이혜진 교수, 미국 샌디에이고캘리포니아대학 엘리에저 마슬리아 교수와의 공동연구를 통해 일부 뇌 영역에서 시작된 뇌질환이 변성된 단백질의 신경세포 간 전파에 의해 여러 뇌 부위로 확대된다는 사실을 세계 최초로 규명했다고 28일 밝혔다.
이번 연구는 파킨슨병이나 치매 등 뇌질환의 체내 진행원리가 광우병 등의 프리온(prion)병과 유사성이 있음을 밝힌 획기적 성과로 평가받고 있다.
연구결과는 세계적 과학 권위지인 미국립학술원회보(PNAS) 인터넷판 28일자에 발표됐다.
이 교수팀은 뇌질환 모델 세포와 그렇지 않은 세포를 함께 배양하는 공배양 세포연구 방법과 정상적인 생쥐에서 신경줄기세포를 얻어 뇌질환에 걸린 생쥐의 뇌에 이식하는 방법 두 가지를 사용했다. 이 결과 ‘알파-시뉴클린(ALPHA-SYNUCLEIN)’이란 신경세포의 단백질이 변성된 후 신경세포로부터 분비돼 인접 신경세포로 전이되고, 전이된 단백질에 의해 신경세포의 사멸이 유도된다는 사실이 확인했다.
◇파킨슨병 등 퇴행성 뇌질환의 발병 초기에 손상된 신경세포(neuron)에서 정상 알파-시뉴클린 단백질(a-syn monomer)이 변성을 일으켜 변성 알파-시뉴클린 단백질(a-syn aggregate)을 형성한다. 이들 변성체가 신경세포 밖으로 분비돼 인접 신경세포로 이동, 정상 단백질의 변성을 유도한다. 단백질 변성이 인접 신경세포에서 증폭되는 현상이 반복됨으로써 뇌의 여러 부위로 질병이 확산된다.
건국대 제공
그동안 퇴행성 뇌질환의 원인 물질인 알파-시뉴클린의 변성은 파킨슨병과 치매의 발병 기전(메커니즘)에 중요한 역할을 한다고 알려졌다.
이번 연구는 일부 신경세포에서 발생한 단백질의 변성이 뇌의 여러 부위로 퍼져 병리현상의 확산이 일어난다는 것을 규명했다. 무엇보다 단백질 변성체에 의한 질병의 진행 및 확산은 광우병 등의 프리온병에 국한된 현상이라고 여겨졌지만, 이번 연구로 프리온의 확산 원리가 파킨슨병과 치매 등의 퇴행성 뇌질환에 광범위하게 적용될 수 있는 공통 원리라는 실험적 근거를 제시했다. 알츠하이머병과 파킨슨병을 포함한 퇴행성 뇌질환은 60∼70세 이상 노년층에서 주로 발병하는 대표적 노인성 질환이지만, 발병 원인은 아직 명확히 밝혀지지 않고 있다.
미국학술원회보는 이 교수팀 연구의 중요성을 인식, 프리온의 전파 원리를 규명해 1997년 노벨 생리의학상을 수상한 스탠리 프루시너 교수의 해설과 주석을 함께 실어 학계에 보고할 계획이다.
◇파킨슨병 등 퇴행성 뇌질환의 발병 초기에 손상된 신경세포(neuron)에서 정상 알파-시뉴클린 단백질(a-syn monomer)이 변성을 일으켜 변성 알파-시뉴클린 단백질(a-syn aggregate)을 형성한다. 이들 변성체가 신경세포 밖으로 분비돼 인접 신경세포로 이동, 정상 단백질의 변성을 유도한다. 단백질 변성이 인접 신경세포에서 증폭되는 현상이 반복됨으로써 뇌의 여러 부위로 질병이 확산된다.
건국대 제공
세계일보 2009. 7.29일자 (10면)
김기동 기자 kidong@segye.com