알츠하이머(치매) 질환 치료에 중요한 '인슐린분해효소(IDE)' 분비 메커니즘이 국내 연구진에 의해 세계에서 처음으로 규명됐다. 'IDE'는 인슐린과 베타아밀로이드를 동시에 분해하는 단백질 분해효소다.
15일 미래창조과학부에 따르면 묵인희 서울대의대 교수연구팀(생화학교실)이 베타아밀로이드와 인슐린을 동시에 분해하는 IDE의 분비 메커니즘을 구명했다.
치매로 불리는 알츠하이머병은 대표적인 신경 퇴행성 질환이다. 증상 완화제만 있을 뿐 치료법이 개발되지 않았다. 병리학적 특징으로는 뇌 속에 노인반점(amyloid plaque)이 생기는 것이다. 정상인은 베타아밀로이드를 쉽게 분해하지만 알츠하이머 환자는 분해하지 못해 노인반점이 쌓인다. 베타아밀로이드 생성과 분해의 불균형으로 단백질이 과도하게 쌓이면서 단단한 응집체인 노인반점이 생긴다. 이 같은 불균형을 해결하는 것이 숙제였다.
연구팀은 뇌 대부분을 차지하는 성상교세포가 베타아밀로이드 분해에 기여하는 IDE의 주요한 공급세포라는 기존 연구결과에 착안했다. 성상교세포는 중추신경계에서 지주조직 역할을 담당하는 신경교세포의 한 종류로 뇌 안 세포 전체 70∼80%의 비율을 차지한다.
연구팀은 베타아밀로이드를 성상교세포에 처리했는데 성상교세포에서 IDE 분비가 증가됨을 확인했다. IDE 분비는 성상교세포의 자식작용과 리소좀(lysosome)의 흐름이 관여하는 것을 처음으로 밝혔다. 자식작용이란 외부 스트레스에 반응해 세포 스스로가 생존에 필요한 에너지원을 세포 내 물질을 분해해 얻는 것을 가리킨다.
자식 작용이 제 기능을 못하면 IDE 양이 정상보다 줄어 알츠하이머로 이어진다는 게 연구팀의 설명이다.
자식작용에 중요한 'Atg7'이란 유전자가 절반만 존재하는 실험용 쥐와 정상 쥐의 뇌 안에 베타아밀로이드를 주입한 뒤 뇌척수액 IDE 양을 비교했다. 그 결과 자식작용이 제 기능을 못하는 실험용 쥐는 IDE 양이 정상 쥐보다 줄어 있음을 확인했다.
연구팀은 성상교세포에서 베타아밀로이드 분해효소인 IDE가 분비되는 기전을 밝혀냈다. 향후 IDE 분비를 촉진시키는 약물 개발에 중요한 단서를 제공할 것으로 평가된다.
묵인희 교수는 "알츠하이머병의 주요 병리학적 특징인 베타아밀로이드의 분해를 촉진시킬 수 있는 치료제 개발에 공헌할 수 있는 토대를 마련했다"고 밝혔다.
한편 이번 연구는 미래부가 지원하는 뇌과학원천기술개발사업을 통해 수행됐으며, 연구결과는 연구결과는 생명과학분야 학술지인 오토파지(Autophagy) 온라인판 15일자에 실렸다.
_032.jpg)
