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연구지원

연구성과

치매로 기억 흐려지는 이유, 뇌 속 별세포에서 찾았다

원문링크

Molecular Neurodegeneration

지원사업

개인기초연구사업, 뇌질환극복연구사업, 기초과학연구원 지원사업, 치매극복연구개발사업단 지원사업, 미국 국립보건원 지원사업

지원 기관

과학기술정보통신부, 교육부, 보건복지부, 기초과학연구원, 한국과학기술연구원, 미국 국립보건원

연구 기관

기초과학연구원, 한국과학기술연구원, 보스턴대학교

연구자

이창준,이정희,류훈,Mridula Bhalla

논문발표일

2025-04-14

조회수

133

연구장비 상세내역
개요 기초과학연구원(IBS, 원장 노도영) 인지 및 사회성 연구단 이창준 단장, 므리둘라 발라(Mridula Bhalla) 박사후연구원 연구팀은 뇌 속 별세포가 발현하는 단백질 ‘시트루인2(SIRT2)’가 기억력 손상을 유발하는 신경전달물질의 생성을 조절하는 핵심 단백질임을 규명하고, 이를 억제함으로써 단기 기억력 회복이 가능함을 실험으로 입증했다. 이번 연구 결과는 신경과학 분야 국제 학술지 ‘몰레큘러 뉴로디제너레이션(Molecular Neurodegeneration, IF 14.9)’에 지난 1월 온라인 게재됐다.
연구 내용 별세포(astrocyte)는 뇌세포의 절반 이상을 차지하는 비신경세포로, 신경 신호 전달을 조율하고 뇌 기능을 안정화하는 데 중요한 역할을 한다. 알츠하이머 등 질병 환경에서는 ‘반응성 별세포’로 변화하여 염증 반응과 신경 퇴행에 깊이 관여하는 것으로 알려져 있다. 연구진은 별세포 내에도 간에서처럼 암모니아를 해독하는 ‘요소회로(urea cycle)’가 존재함을 밝히고, 이 경로가 활성화되면 중간산물인 푸트레신이 생성되며, 이는 MAO-B를 통해 억제성 신경전달물질 가바(GABA)와 과산화수소(H2O2)를 과도하게 만들어낸다는 사실을 확인했다. 과잉 생성된 가바는 기억력 감퇴를, 과산화수소는 신경세포 손상을 유발해 알츠하이머를 악화시킨다. 연구진은 가바 생성 조절의 핵심으로 SIRT2 단백질에 주목했다. 알츠하이머 생쥐 모델의 별세포에서 SIRT2의 발현이 비정상적으로 증가해 있었으며, 이를 유전자나 약물로 억제한 결과, 별세포의 가바 생성은 절반 가까이, 신경 억제 효과는 약 30~40% 감소했다. 미로 실험에서는 손상된 단기 기억이 정상 수준에 가깝게 회복되는 효과도 나타났다. 또한, 가바 생성 경로 앞단계 단백질인 ALDH1A1을 억제했을 때도 가바가 줄어들었으나, SIRT2 억제만큼은 아니었다. 이는 SIRT2가 가바 생성의 마지막 단계를 조절하는 핵심 효소임을 시사한다. 한편, 과산화수소는 앞 단계에서 생성되므로 SIRT2 억제로는 조절되지 않지만, 이는 알츠하이머 병리를 단계적으로 정밀하게 조절할 수 있는 가능성을 보여준다.
기대효과 주저자인 므리둘라 발라 박사후연구원은 “현재 알츠하이머 치료에 사용되는 MAO-B 억제제는 가바와 과산화수소를 광범위하게 억제하지만, 이번 연구에서 새롭게 확인된 SIRT2와 ALDH1A1은 가바만을 선택적으로 감소시킬 수 있다”라며, “가바와 과산화수소가 각각 치매에 어떤 영향을 미치는지 심층 연구할 수 있는 중요한 단서를 확보한 것”이라고 설명했다.