알츠하이머병 치료 및 진단용 신경단백질 발굴

Abstract

아밀로이드 가설에 따르면 아밀로이드 베타 단백질의 비정상적인 침적은 신경세포의 사멸을 일으킨다. 아밀로이드 베타 응집체는 섬유화를 거쳐 노인성 플라크의 대부분을 차지하는데, 최근 연구에 따르면 특히 알츠하이머 환자의 플라크에서 고농도의 전이 금속이 검출된다. 이는 금속 이온과 아밀로이드 베타 간의 긴밀한 상호작용 가능성을 시사한다. 금속 이온은 아밀로이드 베타와 상호 작용해 단백질의 섬유화를 촉진하며, 특히 산화환원 활성 전이 금속인 구리의 경우에는 활성 산소를 다량 생성해 세포 소기관에 심각한 산화 스트레스를 일으킬 수 있다. 아밀로이드 베타 단백질과 전이 금속은 시냅스(신경세포 접합부)에서 신경전달물질과 밀접하게 상호작용할 수 있으나, 아직 이러한 병적 요인들이 신경전달물질의 구조 및 신호전달 기능에 직접적으로 미치는 영향은 자세히 연구된 바 없다. 본 연구에서는 알츠하이머병 발병 기전 내 신경전달물질의 구조 및 기능 변화에 관련된 새로운 역할을 규명하였다. 알츠하이머의 발병 요소로 여겨지는 구리 이온, 아밀로이드 베타, 금속-아밀로이드 베타 복합체는 소마토스타틴의 자가 응집을 유도했다. 생성된 소마토스타틴 응집체는 수용체에 더이상 결합할 수 없는 것을 증명하였으며, 이는 신경전달물질로서의 본연의 역할을 잃은 것으로 해석되었다 (loss-of-function). 더 나아가, 소마토스타틴 자체 또한 금속의 유무에 따라 아밀로이드 베타의 응집 경로를 바꾸고 독성 개선 효과를 보였다. 본 연구 결과는 알츠하이머 질환의 발병 기전 내 신경전달물질의 새로운 역할을 최초로 제안하였고, 노화에 의한 신경퇴행성 질환의 병적 네트워크를 규명하는 데에 실마리를 제공하였고, 향후 바이오마커 및 치료제 개발에도 크게 기여할 것으로 기대된다