대구경북과학기술원(DGIST)은 서진수 뇌과학과 교수팀이 알츠하이머 치매의 강력한 위험인자인 'APOE4 유전형'에 의한 별 아교 세포의 당대사 기능을 발견했다고 19일 밝혔다.
알츠하이머 치매 예방과 새로운 치료법 개발에 기여할 전망이다. 이번 연구에는 이인규 경북대 의대 교수팀과 한국한의학연구원(KIOM) 고영훈 박사팀이 함께 했다.
APOE4 유전형은 치매가 없는 일반인에게는 20% 내외로 발견된다. 하지만 알츠하이머 치매 환자들에게는 50% 이상 비율로 관찰되면서, 치매 유발 주요 유전인자 중 하나로 알려져 있다.
알츠하이머 치매 발병과 관련하여 APOE4의 역할에 대한 연구가 다방면으로 이뤄지고 있지만, 아직 APOE4 유전형이 노년기에 뇌 기능 저하를 유발하는 이유에 대해서는 해답을 찾지 못했다.
공동연구팀은 이를 규명하기 위해 사람으로부터 유래된 만능줄기세포로 별 아교 세포를 제작하고 관련 연구를 수행했다.
그 결과 APOE4 유전형의 당대사 과정 중 해당과정(산소 없이 포도당을 분해해 에너지를 얻는 대사 과정)의 비율이 특이적으로 증가하고, 미토콘드리아의 호흡이 감소함을 확인했다.
이러한 변화가 리소좀 내 콜레스테롤이 축적돼 손상된 미토콘드리아가 적절히 분해가 되지 않기 때문임을 관찰했고, 콜레스테롤 축적을 해소시키면 리소좀 기능과 미토콘드리아 분해가 정상적으로 이뤄진다는 것을 확인했다.
서진수 교수는 “APOE4 유전형이 별 아교 세포의 미토콘드리아 호흡 능력을 떨어뜨리면 성인기보다 노년기의 뇌 기능에 더 큰 악영향을 미칠 수 있다”며 “이번 연구로 리소좀 기능 회복을 통해 미토콘드리아의 호흡이 정상적으로 복구됨을 확인할 수 있었는데, 향후 이를 활용한 치료법이 개발되기를 기대한다”고 밝혔다.
이번 연구는 과학기술정보통신부의 중견연구자사업, 뇌과학원천기술개발사업, 한국뇌연구원 기본사업, 한국한의학연구원 기본사업, DGIST 그랜드챌린지 연구혁신프로젝트(P-CoE), 그리고 보건복지부와 과학기술정보통신부의 치매극복연구개발사업의 지원을 받아 수행됐다.
DGIST 뇌과학과 이혜인 석박사통합과정생과 조숙희 박사후연수연구원(현 일리미스테라퓨틱스 수석매니저)이 제1저자로 참여한 이번 논문은 최근 국제학술지 '셀 리포츠(Cell Reports)'에 온라인 게재됐다.
