한미 공동 연구진이 알츠하이머병 환자의 신경손상 발생과정을 규명했다.
서울아산병원 조동형 교수와 미국 캘리포니아 라호야 번햄 의학연구소 스튜어트 립턴 박사팀은 알츠하이머병의 원인 물질로 알려진 베타아밀로이드(Aβ)에 의해 신경손상이 일어날 때 산화질소(NO)가 핵심적인 역할을 하는 것을 규명했다고 2일 밝혔다.
연구진은 산화질소가 세포 내 미토콘드리아의 분해를 유도하는 단백질(Drp1)의 기능을 조절, 미토콘드리아 분해와 신경세포 사멸을 유도한다는 것을 확인했다. 이번 연구결과는 국제 과학저널 ‘사이언스(Science)’ 3일자에 게재된다.
산화질소는 산화스트레스 등에 의해 세포 내에서 생성돼 신호전달 등 다양한 기능을 하지만, 지나치게 많아지면 신경계에서 염증반응이나 퇴행성 뇌질환을 일으키는 것으로 알려져 있다. 미토콘드리아는 세포 내 에너지 생산과 사멸에 중추적인 역할을 하며 미토콘드리아의 기능장애는 퇴행성 뇌질환 등 다양한 질병과 관련돼 있다.
연구진은 산화질소가 미토콘드리아 분해를 유도하는 단백질의 하나인 Drp1과 직접 결합하는 나이트로실레이션(S-nitrosylation)을 통해 Drp1의 기능을 조절, 미토콘드리아 분해와 신경세포 사멸을 유도한다는 사실을 증명했다.
베타아밀로이드가 뇌에 축적되면 신경세포 등에서 산화질소가 만들어지며 산화질소는 Drp1과 결합해 미토콘드리아의 분열을 촉진해 신경세포 사멸을 일으킨다는 것이다.
조동형 교수는 “이 연구결과는 그동안 베일에 싸여 있던 산화스트레스에 의한 미토콘드리아 분열과 신경세포 사멸 간의 작용메커니즘을 설명하는 것”이라며 “Drp1 단백질이 산화스트레스와 미토콘드리아 기능 저해에 의해 진행되는 치매 등 퇴행성 뇌질환 치료를 위한 새 약물표적이 될 수 있음을 시사한다”고 말했다.
권건호기자 wingh1@etnews.co.kr