치매 위험인자로 알려진 ‘ApoE4’가 알츠하이머 치매를 악화시키는 새로운 병리기전이 규명됐다.
질병관리청(청장 정은경) 국립보건연구원(원장 권준욱) 조철만 박사팀은 치매 환자 뇌조직 분석을 통하여 ApoE4가 자가포식작용에 관여하는 FoxO3a를 억제해 치매 환자 뇌에서 발견되는 인산화된 타우단백질의 축적을 유발한다는 것을 처음으로 밝혔다.
(ApoE4 작용 모식도)

이번 연구에서 ApoE4 유전형을 가진 치매 환자의 뇌에서는 FoxO3a가 크게 감소하고, 기능에 문제가 있는 단백질이나 미토콘드리아의 제거에 관여하는 자가포식작용(autophagy) 관련 단백질들이 현저하게 감소되어 있음을 처음으로 확인했다.
비정상 타우단백질은 일반적으로 자가포식작용으로 제거되는데, ApoE4 유전형을 가진 신경세포에서는 자가포식작용 기능이 크게 저하되어 인산화된 타우단백질이 축적되는 것으로 해석된다.
또 기능상 문제가 있는 미토콘드리아 제거도 저해되어 알츠하이머 치매 환자의 뇌신경세포에서 손상된 미토콘드리아가 증가하는 병리를 잘 설명하는 연구 결과라는 설명이다

이번 연구 성과는 국립보건연구원 치매뇌은행사업을 통하여 수집한 국내 치매 환자 뇌조직을 분석하여 나온 결과로 서울대병원 치매뇌은행(은행장 박성혜 교수)과 공동연구로 수행됐다.
이번 연구결과는 국제학술지 ‘Scientific Reports’ 저널 최근호(제1저자: 손희영 선임연구원, 교신저자: 조철만 보건연구관)에 발표됐다.
국립보건연구원 뇌질환연구과 고영호 과장은 “이번 연구 결과는 알츠하이머 치매 예방 및 치료법 개발에 중요한 과학적 근거가 될 것으로 기대된다”고 밝혔다.

한편 ApoE는 체내 지질 및 콜레스테롤 운반체로 E2, E3, E4 세 가지 유전형이 있다. 그중 ApoE4 유전형을 가진 사람의 경우 치매 발병 위험이 3-15배 증가하는 것으로 보고됐지만 병리기전은 아직 명확하게 밝혀진 바가 없었다.
(표) 용어설명

* FoxO3a: 세포 내 산화적스트레스, 자가포식작용, 세포주기 등을 조절하여 수명과 항상성 유지에 관여하는 단백질임 * 자가포식작용(autophagy): 세포내로 침입한 미생물이나 변성된 단백질 및 기능상 문제가 생긴 미토콘드리아 등을 분해하여 세포 성장에 필요한 아미노산, 지질 등으로 재활용하는 기전으로 그중 손상된 미토콘드리아를 제거하는 것을 마이토파지(mitophagy)라 함 * 타우단백질:　뇌신경세포에서 길게 뻗은 축삭돌기(axon)를 구성하는 미세소관에 결합하여 이를 안정화시키는 역할을 하지만 치매 환자의 경우 인산화가 증가하고 신경세포 내 축적되어 세포 사멸을 일으키는 주요 원인으로 알려져 있음 * 미토콘드리아(mitochondria): 산소를 사용하여 세포에 필요한 에너지(ATP)를 생산하는 세포내소기관

[메디컬월드뉴스 김영신 기자]

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