파킨슨병 일으키는 뇌염증 원인 찾았다

2015.10.14 18:00
김상룡 경북대 생명과학부 교수(왼쪽)와 제1저자로 연구에 참여한 신원호 안전성평가연구소 선임연구원 - 한국연구재단 제공
김상룡 경북대 생명과학부 교수(왼쪽)와 제1 저자로 연구에 참여한 신원호 안전성평가연구소 선임연구원. - 한국연구재단 제공

구체적인 발병 원인을 알 수 없어 치료제 개발이 요원했던 파킨슨병의 발병 기전 중 일부를 국내 연구팀이 밝혀냈다.


김상룡 경북대 생명과학부 교수팀은 혈액 응고를 일으키는 단백질인 ‘프로트롬빈’의 특정 부위가 과도한 뇌염증을 일으키고 그 결과 파킨슨병이 발생한다고 14일 밝혔다.


파킨슨병은 근육이 강직되고 떨리며 움직임이 느려지는 퇴행성 질환으로, 국내 65세 이상 노인 10만 명 가운데 2000~3000명이 앓고 있을 것으로 추정된다.


연구팀은 과도한 뇌염증이 파킨슨병을 일으키는 주요 원인으로 꼽힌다는 사실에 주목했다. 연구팀은 파킨슨병을 앓은 환자의 사후 뇌조직 중 흑질에서 ‘프로트롬빈 크링글-2’가 많이 관찰된다는 사실을 최초로 확인했다. 프로트롬빈 크링글-2는 혈액 응고에 관여하는 프로트롬빈 단백질의 한 부분이다.


연구팀은 프로트롬빈 크링글-2가 면역에 관여하는 뇌세포인 미세교세포를 활성화시켜 뇌염증을 유발하고, 그 결과 중뇌 흑질의 도파민 신경세포가 사멸된다는 사실을 밝혀냈다. 도파민 신경세포가 사멸되고, 도파민 분비가 줄어드는 것은 파킨슨병의 대표적인 병증이다.


실제로 정상 쥐의 흑질에 프로트롬빈 크링글-2를 투여하자 뇌염증으로 인해 도파민 신경세포가 파괴되고 도파민이 줄어드는 병증이 나타났으며, 이 과정에서 ‘톨유사수용체4(TLR4)’의 발현이 증가했다. 톨유사수용체는 염증반응을 일으키는 역할의 수용체다.


그렇다면 염증을 일으키는 톨유사수용체4를 제거하면 어떨까. 이 수용체를 제거한 돌연변이 쥐에 프로트롬빈 크링글-2를 투여하였더니 정상 쥐에 비해 염증인자의 발현이 줄어들었고, 신경세포 사멸 또한 감소하는 것으로 확인됐다. 톨유사수용체4를 제거하자 프로트롬빈 크링글-2에서 시작해 신경세포 파괴로 이어지는 일련과정이 중간 단계에서 끊어진 것이다.


김 교수는 “파킨슨병과 같은 노인성 뇌질환과 관련된 초기 뇌 염증기전에 대한 기초연구자료를 제공함으로써 향후 예방 및 치료제 개발에 중요한 단초를 제공했다”고 밝혔다.


연구결과는 ‘네이처’ 자매지 ‘사이언티픽 리포트’ 6일 자에 실렸다.

 

 

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