치매로 잃은 기억력, 뇌 속 별세포 단백질 때문이었다

‘기억을 먹는 병’ 알츠하이머 치매로 인해 기억이 흐려지는 이유를 국내 연구진이 찾아내 관심을 끈다. 기억력 저하의 핵심 단백질을 찾아내 새로운 치료 전략을 제시한 것이다.

기초과학연구원(IBS)는 이창준 인지 및 사회성 연구단 단장과 므리둘라 발라 박사 연구팀이 알츠하이머 치매의 기억력 저하에 관여하는 뇌 속 단백질을 규명했다고 14일 밝혔다.

연구팀은 뇌 속 별세포가 발현하는 단백질 ‘시트루인2’(SIRT2)가 기억력 손상의 핵심임을 밝혀냈다. 아울러 이를 억제함으로써 기억력 손상을 유발하는 신경전달물질의 생성을 조절, 단기 기억력 회복이 가능함을 실험으로 입증했다.

별세포는 전체 뇌세포의 절반 이상을 차지하는 별모양의 비신경세포다. 신경세포 간 신호전달을 조율하고 뇌 기능을 안정적으로 유지하는 역할을 한다. 알츠하이머나 뇌 염증 등 질병 환경에서는 별세포의 수와 크기가 증가하며 ‘반응성 별세포’로 변하는데, 이는 질병 초기부터 염증 반응을 유도하고 신경 퇴행의 시작과 진행에 깊게 관여하는 것으로 알려져 있다.

연구팀은 앞선 연구를 통해 별세포가 유해 암모니아를 해독해 특정 신경전달물질과 과산화수소를 과도하게 생성함으로써 기억력 감퇴와 신경세포 손상을 유발한다는 사실을 밝혀낸 바 있다. 신경전달물질 ‘가바’가 과도하게 생성될 경우 뇌의 신호 전달을 억제해 기억력 감퇴를 유발한다는 것이다. 연구팀은 가바 생성을 조절할 수 있는 단백질 SIRT2에 주목, SIRT2를 유전자 수준에서 억제하거나 약물을 통한 활성 억제 실험을 진행했다.

실험 결과, 별세포 내 가바 생성이 절반 가까이 감소했으며 신경세포에 대한 억제 작용도 30~40% 감소했다. 또 SIRT2 억제가 실제 기억력 회복으로 이어지는지 확인하기 위해 연구팀은 생쥐의 경로 기억·탐색 능력을 평가하는 미로 실험도 진행했다. 그 결과 생쥐의 손상된 단기 기억이 정상 수준 가까이 회복되는 효과가 나타났다.

연구팀은 SIRT2가 가바 생성을 결정짓는 핵심 효소임을 명확히 하기 위해 다른 단백질의 역할도 함께 확인했으나, SIRT2만큼 핵심 효소는 아닌 것으로 확인했다. 또 SIRT2를 억제하면 가바 생성은 줄어들지만, 과산화수소는 여전히 신경세포 손상을 유발할 수 있다는 점도 확인했다.

므리둘라 발라 박사는 “가바와 과산화수소가 각각 치매에 어떤 영향을 미치는지 심층 연구할 수 있는 중요한 단서를 확보한 것”이라고 설명했다. 이창준 단장은 “이번 연구는 별세포의 대사 경로를 조절해 알츠하이머 치매의 기억력 저하를 완화할 수 있는 가능성을 제시했다”고 말했다.

구혁 기자