美 연구진 “신경 퇴행 촉진하는 ‘다크 미세아교세포’ 메커니즘 규명”
미세아교세포의 통합 스트레스 반응이 독성 지질 유발
"독성 지질 분비 차단해 알츠하이머병 치료제 개발 가능"
미국 뉴욕시립대(CUNY) 대학원 고급과학연구센터(Advanced Science Research Center) 연구팀이 알츠하이머병 진행과 관련한 뇌 면역세포 메커니즘을 밝혀냈다.
뇌의 주요 면역세포인 미세아교세포는 세포 스트레스 신호 경로가 활성화될 때 오히려 신경 퇴행이 악화하는 원인으로 작용하면서 ‘양날의 검’과 같은 역할을 한다.
이번 연구에서는 뇌 속 청소부 역할을 하는 미세아교세포(microglia)가 ‘통합 스트레스 반응(Integrated Stress Response, ISR)’을 통해 독성 지질의 분비를 유도하면서 신경 퇴행을 가속한다는 점을 규명했다.
독성 지질은 뉴런과 과립세포 전구 세포(Oligodendrocyte Progenitor Cells)를 망가뜨려 신경 퇴행을 촉진하는 것으로 나타났다.
연구팀이 전자 현미경을 통해 알츠하이머병 환자와 동물 모델의 뇌 조직을 분석한 결과, 독성 지질 분비와 관련된 ‘다크 미세아교세포(Dark Microglia, DM)’가 건강한 사람보다 두 배가량 더 많이 존재하는 것으로 확인됐다.
DM은 타우 단백질 축적이나 시냅스 손실과 같은 알츠하이머병의 병리학적 특징을 악화하는 역할을 맡는다. 병든 신경 조직 근처에서 더 많이 발견됐고, 소포체와 골지 소포체, 미토콘트리아 구조의 이상도 관찰됐다.
이번 연구에서는 ISR 경로가 활성화될 때 독성 지질 합성이 촉진되면서 신경 퇴행 증상을 보이는 것으로 보고됐다.
반면에 ISR 억제제나 지질 합성 억제제를 투여한 결과, 알츠하이머병 모델 생쥐의 타우 단백질 축적과 시냅스 손실이 모두 줄어든 것으로 나타났다. 이는 독성 지질의 분비 과정을 차단해 알츠하이머병 진행을 늦추거나 신경 퇴행 증상의 일부가 회복되는 등 치료제 개발 가능성을 시사한다.
연구팀은 “미세아교세포의 ISR을 억제하거나 독성 지질 분비를 차단하는 것은 알츠하이머병 치료의 혁신적인 접근법이 될 수 있다”며 “ISR 경로를 표적하는 치료제는 신경 퇴행을 예방하거나 회복시키는 데 중요한 열쇠가 될 가능성이 있다”고 강조했다.
또 “ISR 억제제가 실제 임상에서 환자 치료에 어떻게 적용될 수 있을지 추가적인 임상 연구가 진행될 계획”이라고 밝혔다.
이번 연구 결과는 지난 23일(현지 시간) 신경과학 분야 국제 학술지 ‘뉴런(Neuron)’ 온라인판에 실렸다.
Primary Source
Flury et al., A neurodegenerative cellular stress response linked to dark microglia and toxic lipid secretion, Neuron(2024), https://doi.org/10.1016/j.neuron.2024.11.018
디멘시아뉴스(dementianews) 이석호 기자 shl@dementianews.co.kr 입력 2024.12.24 19:59