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경북대 의과대학 석경호, 김종헌 교수 연구팀, 뇌염증 단백질 C8-감마의 역할 규명

2021-01-11

뇌염증 및 치매의 진단/치료를 위한 활용 기대

석경호 경북대 의과대학 약리학교실 교수

석경호·김종헌 경북대 의과대학 교수 연구팀이 치매 병리현상 중 하나인 뇌염증에서 농도가 증가하는 생체단백질 C8-감마의 염증완화 기능을 규명했다고 6일 한국연구재단(이사장 노정혜)이 밝혔다.

치매의 주요 병리현상인 뇌염증은 뇌에 발생한 감염에 대응하거나 이물질을 제거하기 위한 세포반응으로, 주로 교세포(성상교세포와 미세아교세포)의 활성에 의해 일어난다. 경미한 뇌염증은 회복되지만, 과도한 뇌염증은 비가역적인 뇌 손상을 일으켜 치매의 원인으로 작용하기도 한다.

연구팀은 뇌염증이 동반되는 치매 동물모델

김종헌 경북대 뇌과학연구소 교수

이나 치매환자의 뇌에C8-감마 단백질 농도가 정상군보다 높게 나타나는 것을 관찰했다. 뇌척수액과 혈액에서도 정상군보다 이 단백질의 농도가 증가해 있었다.

이에 연구팀은 뇌염증 및 알츠하이머병 동물모델을 이용해 급성 뇌염증이 성상교세포를 자극해 C8-감마 발현을 유도한다는 것을 밝히고 이를 실제 알츠하이머 환자의 뇌조직에서 검증하였다.

나아가 C8-감마가 S1P와 S1PR2(스핑고신-1-포스페이트 수용체2) 간의 상호결합을 경쟁적으로 저해함으로써 과도한 미세아교세포의 활성을 억제하는 기전을 밝혀냈다.

치매환자에서 C8-감마 단백의 농도 증가는 진단을 위한 실마리가, 미세아교세포 활성 저해를 통한 염증완화라는 C8-감마의 역할은 치료제 개발 연구의 실마리가 될 수 있을 것으로 기대된다.

C8-감마는 다른 조직에서는 C8-복합체 형태로 분비되지만 연구팀이 발견한 독립형 C8-감마는 뇌에서만 특이적으로 발현하여 진단 활용 가능성이 더욱 높고, 또한 생체단백질을 이용한다는 점에서 보다 안전한 치료법 개발의 실마리가 될 것이라는 설명이다.

과학기술정부통신부·한국연구재단이 추진하는 뇌과학원천기술개발사업, 기초연구사업(MRC) 등의 지원으로 한국과학기술연구원(류훈, 황은미 박사) 및 한국 뇌연구원(허향숙, 최영식 박사)과 공동으로 수행된 이번 연구성과는 뇌과학 분야 국제학술지 브레인(Brain)에 2020년 12월 31일자로 온라인 게재(표지논문) 되었다.

? C8-감마= 염증반응에 보조역할을 하는 성분 중의 하나인 C8-복합체의 구성 단백체.
? 교세포= 주로 신경세포 생존 및 활성 지지 기능을 가진 성상교세포와 뇌 속 청소를 담당하는 미세아교세포로 구성된다. 병리학적 뇌 환경에서는 뇌염증 기능을 수행한다.
? S1P(스핑고신-1-포스페이트)= 염증활성 촉진, 세포이동 등 다양한 세포 활성을 유도하는 것으로 알려진 단백질. SIPR2와 S1P의 결합은 미세아교세포의 염증 활성을 촉진함.

박종문기자 kpjm@yeongnam.com