국내 연구진이 알츠하이머 치매의 기억력 감퇴가 뇌 속 반응성 별세포(reactive astrocyte)의 '요소회로'가 치매를 촉진한다는 사실을 규명했다.
23일 기초과학연구원(IBS)에 따르면 인지 및 사회성 연구단 이창준 단장 및 주연하 박사 연구팀은 KIST와 공동으로 별세포 내 요소회로의 존재를 확인하고 활성화된 요소회로가 치매를 촉진함을 규명했다.
알츠하이머나 염증 등 주변 환경에 의해 수·크기가 증가하는 '반응성 별세포'는 마오(MAO)-B 효소를 발현해 푸트레신(putrescine)으로부터 억제성 신경전달물질인 가바(GABA)를 생성해, 기억력 감퇴를 일으킨다.
연구팀은 주로 간에서 유해한 암모니아를 해독해 소변의 주성분인 요소를 생성하는 '요소회로'가 뇌 속 별세포에도 존재함을 밝혔다.
나아가 반응성 별세포에서 활성화된 요소회로가 푸트레신 및 가바생성을 유도해 치매를 유발함을 확인했다.
연구진은 독성물질인 아밀로이드 베타를 처리한 별세포에서 요소회로를 이루는 효소인 OTC, ARG1, ODC1 등의 활성과 발현량이 증가하고 합성된 요소의 양도 증가함을 확인했다.
이러한 요소회로의 활성화는 실제 알츠하이머 환자에게서도 발견됐다.
이때 특이하게 ODC1을 억제하면 요소회로를 통해 생성되는 푸트레신과 가바가 감소함은 물론 알츠하이머 모델 생쥐의 기억력이 회복됨도 확인했다.
요소회로 활성을 억제해 치매를 일으키는 푸트레신 및 가바를 감소시킴으로써 기억력을 회복할 수 있음을 실험으로 입증했다.
이번 연구에서 반응성 별세포에 따른 요소회로의 활성화와 그로 인한 GABA 및 활성산소가 치매의 핵심 원인임을 밝혔다.
이창준 단장은 "새로운 억제제 선도물질로서 요소회로 효소 ODC1의 가능성을 확인했다"며 "전임상 시험으로 ODC1 효능과 독성 등을 확인하고 신규 알츠하이머 치매 치료제 개발에 착수할 계획"이라고 말했다.
한편 이번 연구는 세계적 학술지 '세포 대사'(Cell Metabolism) 온라인판에 게재됐다.
김현덕 한경닷컴 기자 khd9987@hankyung.com