IBS, 알츠하이머 기억력 저하 주범 찾았다… '시트루인2' 단백질 규명

[이코노믹데일리] 알츠하이머 치매 환자의 기억력이 떨어지는 핵심적인 이유가 국내 연구진에 의해 밝혀졌다. 

기초과학연구원(IBS)은 이창준 인지 및 사회성 연구단장 팀이 뇌 속 별 모양 세포인 ‘별세포’에서 발현되는 ‘시트루인2’ 단백질이 기억력 손상을 일으키는 주된 원인임을 규명했다고 14일 발표했다. 이 발견은 효과적인 치매 치료제 개발의 새로운 실마리를 제공할 것으로 기대된다.

별세포는 뇌 전체 세포의 절반 이상을 차지하는 비신경세포로 신경세포 간 신호 전달을 조절하고 뇌 기능 안정화에 중요한 역할을 한다. 하지만 기존 연구를 통해 알츠하이머 환자의 뇌에서는 별세포의 수와 크기가 비정상적으로 증가해 염증 반응 등을 유발하는 것으로 알려져 있었다. 

이창준 단장 연구팀은 이전 연구에서 별세포 내 암모니아 해독 과정인 '요소회로'에서 생성되는 억제성 신경전달물질 가바(GABA)와 활성산소의 일종인 과산화수소가 기억력 감퇴를 유발한다는 사실을 밝힌 바 있다.

이번 연구는 한 걸음 더 나아가 기억력 감퇴를 일으키는 가바(GABA)가 어떤 과정을 통해 과도하게 생성되는지를 구체적으로 밝혀냈다. 연구진은 알츠하이머에 걸린 생쥐 모델의 뇌를 분석하여 ‘시트루인2’라는 단백질 관련 유전자가 비정상적으로 발현되어 있음을 확인했다. 

이 시트루인2 단백질이 바로 별세포 내에서 가바 생성을 조절하는 핵심 인자였던 것이다. 실제로 연구진이 알츠하이머 생쥐 모델의 별세포에서 시트루인2의 발현을 억제하자, 가바 생성이 절반 수준으로 줄어들었으며 신경세포에 대한 억제 효과도 약 40% 감소했다. 그 결과 손상되었던 단기 기억 능력이 정상에 가까운 수준으로 회복되는 것을 확인했다.

흥미로운 점은 알츠하이머 증상을 유발하는 또 다른 물질인 과산화수소의 생성은 시트루인2와는 별개의 경로를 따른다는 사실이다. 이는 시트루인2를 조절하더라도 과산화수소에 의한 신경세포 손상은 지속될 수 있음을 시사한다. 연구진은 두 원인 물질의 생성 경로가 다르다는 점이 오히려 알츠하이머 병리를 더욱 정밀하게 조절할 수 있는 가능성을 연다고 설명했다.

이창준 단장은 “이번 연구는 별세포의 대사 경로 조절을 통해 알츠하이머 치매의 주요 증상인 기억력 저하를 완화할 수 있다는 가능성을 제시했다”며 “시트루인2가 향후 정밀한 치매 치료제 개발을 위한 유효한 표적이 될 것으로 기대한다”고 연구의 의의를 밝혔다.