감초 추출물로 파킨슨병 예방·치료 가능성 제시
DGIST 이윤일 연구팀 도파민 신경세포 사멸 억제 새 메커니즘 규명
(대구=연합뉴스) 이재혁 기자 = 대구경북과학기술원(DGIST)은 웰에이징연구센터 이윤일 선임연구원 연구팀이 감초 추출물로 도파민 신경세포 사멸을 억제하는 새로운 메커니즘을 규명해 파킨슨병을 예방, 치료할 수 있는 가능성을 제시했다고 26일 밝혔다.
파킨슨병은 중뇌 흑질에 분포하는 도파민 분비 신경세포가 사멸하면서 발생하는대표적 퇴행성 뇌 질환이다. 신체 떨림 및 경직, 느린 운동, 자세 불안정 등 증상을보이며 60세 이상 인구에서 발병률이 높다.
생체 내 세포 스트레스와 손상은 'PARP-1 효소' 과활성화가 과다한 'PAR' 생성·축적을 유도해 세포 사멸을 유발하는 인자인 'AIF'를 활성화하고 DNA를 파괴한다.
이와 같은 새로운 세포 사멸 메커니즘은 최근 파킨슨병, 뇌졸중 등 퇴행성 뇌 질환과 심장마비, 당뇨병 등 원인으로 알려져 이 질환 치료를 위한 선행 연구가 진행되고 있다.
현재 파킨슨병 증상을 완화하기 위해 약물을 사용하고 있으나 근본적으로 도파민 신경세포 사멸을 억제할 수 있는 정부 승인 약물은 전무하다. 연구팀은 한약재인 감초에서 그 가능성을 발견했다.
이윤일 선임연구원 연구팀과 성균관대 이연종, 신주호 교수 연구팀은 도파민 신경세포 사멸을 억제하는 파킨 단백질 발현을 유도해 스트레스 호르몬인 코티솔이 도파민 신경세포 활성을 촉진하는 메커니즘 규명 등 파킨슨병 치료 후보 물질 개발 연구를 수행해왔다.
연구팀은 신경세포 사멸 억제에 관여하는 'RNF146 단백질' 발현을 유도하는 약물 후보군을 한약진흥재단 천연물 물질은행 천연물질 라이브러리에서 고속 대량 스크리닝 방법으로 발굴했다.
그 결과 감초 추출물인 리퀴리티게닌이 RNF146 단백질 발현을 유도해 과다 축적된 PAR 결합 및 변형 기질 단백질을 유비퀴틴 프로테아솜으로 분해해 제거함으로써 도파민 신경세포 사멸을 억제한다는 사실을 확인했다.
또 이 과정에서 리퀴리티게닌이 에스트로젠 수용체와 결합하고 활성화하며 전사를 조절한다는 사실을 세포 및 동물 모델에서 증명해, 결과적으로 감초 추출물인 리퀴리티게닌을 파킨슨병 치료제로 사용할 수 있다는 가능성을 과학적으로 증명했다.
이윤일 선임연구원은 "신경세포 사멸에는 생체 내 다양한 신호전달 체계가 관여해 이를 통합 제어할 수 있는 새로운 메커니즘 규명 과정이 필수적인데 감초 추출물에서 그 가능성을 추가로 발견했다"고 말했다.
연구 결과는 종양학 분야 국제학술지 '온코타겟(Oncotarget)' 11일 자 온라인판에 게재됐다.
yij@yna.co.kr
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