알츠하이머 치매 연관 유전인자 APOE4 에 의한 성상교세포 당대사 패턴 변화 원인 규명
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작성자 최고관리자
댓글 0건 조회 146회 작성일 2023-10-04 16:12
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- APOE4 의존적인 리소좀 내 콜레스테롤 축적과 미토콘드리아 호흡 감소와의 연관성 확인
- 미토콘드리아 호흡 의존성이 높은 노화된 뇌에서 APOE4 유전형에 의한 기능 저하가 두드러지는 이유 제시
□ DGIST(총장 국양) 뇌과학과 서진수 교수 연구팀은 경북대학교 의과대학 이인규 교수팀, 한국한의학연구원 고영훈 박사팀과의 공동연구를 통해 알츠하이머 치매의 강력한 위험인자인 APOE4 유전형에 의한 성상교세포의 당대사기능 변화와 그 기전을 밝혔다.
□ APOE4 유전형은 비치매인구의 20% 내외에서 발견되지만 알츠하이머 치매 환자들에서는 50% 이상의 비율로 관찰되어, 가장 강력한 알츠하이머 치매 유발 유전인자 중 하나로 알려져 있다. 하지만 APOE4 유전형에 의한 알츠하이머 치매 발병기전, 특히 노년기가 되었을 때 뇌 기능 저하가 유발되는 이유에 대해서 아직 그 답을 찾지 못하고 있다.
□ 이에 서진수 교수, 이인규 교수, 고영훈 박사 연구팀은 사람에게서 유래한 만능줄기세포로부터 성상교세포를 제작하였을 때, APOE4 유전형 특이적으로 당대사과정 중 해당과정 비율이 증가하고 미토콘드리아 호흡은 감소함을 확인하였다. 이러한 변화가 리소좀 내 콜레스테롤이 축적됨으로써 손상된 미토콘드리아의 적절한 분해가 되지 않기 때문임을 관찰하였고, 콜레스테롤 축적을 해소시켰을 때 리소좀 기능 및 미토콘드리아 분해가 정상화되는 것을 확인하였다.
□ DGIST 뇌과학과 서진수 교수는 “뇌 구조 및 기능 발달 과정이 급격하게 일어나는 초기 및 성인기 뇌에서 성상교세포는 상대적으로 에너지 공급이 빠른 해당과정을 많이 활용하지만, 노년기의 뇌는 이보다 효율적인 당대사 과정인 미토콘드리아 호흡에 더 의존한다. APOE4 유전형이 성상교세포의 해당과정을 높이고 미토콘드리아 호흡의 감소를 일으킨다면 노년기의 뇌 기능에 더 큰 영향을 미칠 수 있다.”며 “리소좀 기능 회복을 통해 미토콘드리아 호흡의 정상화가 가능함을 보인 본 연구 결과가 보다 효율적인 치료제를 개발하는 단서가 되기를 희망한다.”고 밝혔다.
□ 한편, 이 연구는 과학기술정보통신부의 중견연구자사업, 뇌과학원천기술개발사업, 한국뇌연구원 기본사업, 한국한의학연구원 기본사업, DGIST 그랜드챌린지 연구혁신프로젝트(P-CoE), 그리고 보건복지부와 과학기술정보통신부의 치매극복연구개발사업의 지원을 받아 수행됐다. DGIST 뇌과학과 이혜인 석박통합과정생과 조숙희 박사후연구원이 제 1저자로 참여하였으며, 국제학술지 ‘Cell Reports’에 9월 29일 온라인 게재됐다.
APOE4 성상교세포는 당대사 과정에서 해당과정이 증가한 반면 미토콘드리아 호흡이 감소한 이상 형태를 보인다. 또한 콜레스테롤 축적이 리소좀에 의한 자가포식 기능을 저하시켜 손상된 미토콘드리아의 분해가 제대로 이루어지지 않는 것이 관찰되었다. APOE4 성상교세포 내 콜레스테롤의 비정상정 축적을 완화시켰을 때, 자가포식 활성 이상과 미토콘드리아 호흡 이상이 회복되는 것을 확인하였다.
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