뇌의 시냅스 파괴를 막는 새로운 단백질이 미국 연구진에 의해 발견됐다. 시냅스 상실은 기억력 문제를 일으키는 것으로 알려져 이를 활용하면 알츠하이머 치료제를 개발할 수 있을 것으로 기대된다.
13일 이같은 내용의 연구 결과가 국제학술지 '네이처 신경과학(Nature Neuroscience)'에 게재됐다.
샌안토니오 텍사스 대학교 보건과학센터의 Gek-Ming Sia는 보체계(complement system)라 불리는 초과 시냅스를 제거하는 뇌의 면역 체계 경로를 연구했다.
인간은 만 12세부터 16세까지 시냅스 생성이 대부분 완료되며, 약 20세가 될 때까진 필요 이상으로 생긴 시냅스를 제거하는 과정이 이뤄진다.
이는 정상적인 뇌 성숙의 한 과정이며, 정상인은 뇌의 시냅스의 생성과 제거가 균형적으로 일어나 안정을 유지하고 있다.
그러나 신경성 질환에서는 뇌가 상처를 입고 보체를 과잉 생산하기 시작하는데, 이는 과도한 시냅스 손실로 이어진다.
이는 알츠하이머병에서 가장 두드러지게 나타난다는 것이 연구진 설명이다.
연구진은 알츠하이머병의 마우스 모델에서 뇌에서 보체를 제거함으로써 뇌를 퇴행으로부터 보호한다는 것을 발견했다.
Sia 박사는 "보체에 대해서는 알고 있었지만 실제로 뇌에 보체 억제제가 있다는 것을 보여주는 데이터는 없었다"고 말했다.
이어 "우리는 처음으로 그것들이 뇌의 보체 활성화에 영향을 주고 시냅스를 보체 활성화로부터 보호한다는 사실을 발견했다"고 덧붙였다.
연구팀은 이와 더불어 뉴런에 따라 생성되는 보체 억제 단백질과 보호하는 시냅스가 다른 이유 등을 밝히는 데 관심을 갖고 있다.
시아 교수는 "이 부분이 규명되면 왜 신경질환마다 먼저 손실되는 시냅스 부위가 다른지, 왜 어떤 사람은 보체 억제 단백질 수위가 낮은데도 시냅스 손실에 취약한지 등을 알 수 있을 것"이라고 강조했다.
그는 "이 연구를 통해 특정 질병에서 특정 시냅스의 손실이 우선시되는 이유를 설명할 수 있다"며 "일부 사람들이 시냅스 손실에 더 취약하다는 이유를 설명할 수 있을 것"이러고 밝혔다.
연구진은 보체계 과활성화로 인해 과도한 시냅스 손실을 보이는 SRPX2 유전자 마우스를 대상으로 연구를 진행 중이다.
논문: Cong, Q., Soteros, B.M., Wollet, M. et al. The endogenous neuronal complement inhibitor SRPX2 protects against complement-mediated synapse elimination during development. Nat Neurosci (2020). https://doi.org/10.1038/s41593-020-0672-0
