한국한의학연구원은 한의기술응용센터 고영훈 박사 연구팀이 알츠하이머 치매의 강력한 위험인자 'APOE4 유전형에 의한 성상교세포'의 당대사 및 미토콘드리아 기능 변화와 그 원인을 규명했다고 19일 밝혔다.
APOE4 유전형은 치매를 앓지 않는 사람에게는 20% 내외로 발견된다.
하지만 알츠하이머 치매 환자들에게는 50% 이상의 비율로 관찰되면서 치매 유발의 가장 강력한 유전인자 중 하나로 알려져 있다.
알츠하이머 치매 발병과 관련, APOE4 유전형의 역할에 대한 연구가 다방면으로 이뤄지고 있으나 현재까지 APOE4 유전형이 노년기에 뇌 기능 저하를 유발하는 이유는 명확하게 밝혀지지 않고 있다.
이에 연구팀은 사람으로부터 유래된 만능 줄기세포로 성상교세포를 제작하고 관련 연구를 수행했다.
그 결과 APOE4 성상교세포 내 콜레스테롤 축적이 리소좀에 의한 자가포식 기능을 저하해 손상된 미토콘드리아가 적절히 분해되지 않기 때문임을 관찰했고, 당대사 과정 중 산소 없이 포도당을 분해해 에너지를 얻는 대사 과정의 비율이 증가하면서 미토콘드리아의 호흡이 감소함을 확인했다.
리소좀은 작은 지질주머니 안에 각종 가수분해 효소들이 들어있는 세포 내 소기관으로, 주로 세포 내 흡수작용이나 포식작용을 통해 세포 내로 들어온 물질을 분해하는 역할을 수행한다.
또 APOE4 세포 내 콜레스테롤의 비정상적 축적을 완화할 때 자가포식 활성 및 리소좀 기능과 미토콘드리아 분해가 정상적으로 이뤄지는 것과 미토콘드리아 호흡이 회복되는 것을 확인했다.
고영훈 박사는 “APOE4 유전형이 성상교세포의 미토콘드리아 호흡 능력을 떨어뜨리면 성인기보다 노년기의 뇌 기능에 더 큰 악영향을 미칠 수 있다”며 "이번 연구는 알츠하이머 치매의 원인 및 진행에 대한 근본적인 이해를 제공해 향후 치료법 및 예방전략 개발에 큰 도움이 될 것으로 기대된다”고 말했다.
한편 이번 연구는 한국한의학연구원 기본사업, 과학기술정보통신부의 중견연구자사업, 뇌과학원천기술개발사업, 한국뇌연구원 기본 사업, DGIST 그랜드챌린지 연구혁신프로젝트(P-CoE), 보건복지부, 과학기술정보통신부의 치매극복연구개발사업의 지원을 받아 수행됐다.
