성상교세포 면역 기억, 알츠하이머 예방 효과 확인

[한의신문] 한국한의학연구원(원장 이진용·이하 한의연) 고영훈 박사팀이 알츠하이머의 새로운 발병 원인을 발견하고 맞춤형 예방치료제 개발의 가능성을 제시했다.

고영훈 한의연 박사팀과 연세대학교 서진수 교수팀이 뇌 안의 성상교세포가 가진 ‘면역 기억’이 알츠하이머병의 주요 원인인 독성 단백질 축적을 억제하는 역할을 한다는 사실을 밝혀냈다고 11일 밝혔다.

이번 연구 성과는 세계적인 학술지인 ‘네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications, IF 15.7)’에 지난달 14일 게재됐다.

연구진은 뇌 속에서 신경세포를 돕는 성상교세포가 감염 같은 자극을 한 번 경험하면 이를 기억했다가 다시 비슷한 자극이 오면 강하게 반응한다는 사실을 확인했다.

연구팀에 따르면 이렇게 형성된 ‘면역 기억’은 뇌 속에서 청소부 역할을 하는 미세아교세포의 아밀로이드베타(알츠하이머의 주요 원인으로 알려진 독성 단백질) 제거 기능을 강화해 아밀로이드베타가 과도하게 쌓이는 것을 막는다.

그러나 알츠하이머병의 가장 강력한 위험인자인 APOE4 유전형을 가진 사람의 경우 성상교세포의 면역 기억 형성이 대조군(APOE3)에 비해 뚜렷하게 저하되고 그 결과 미세아교세포의 식균작용 능력이 떨어져 아밀로이드베타가 더 많이 축적되는 것으로 나타났다.

연구진은 줄기세포에서 분화한 성상교세포, 미세아교세포, 알츠하이머 뇌 오가노이드, 인간화 마우스를 이용해 이 같은 현상을 검증했다.

그 결과 성상교세포의 면역 기억이 뇌 건강을 지키는 새로운 방어기전으로 작용할 수 있음을 증명했으며 APOE4가 이를 방해한다는 새로운 알츠하이머 발병 메커니즘을 제시했다.

연구진은 “이번 연구는 기존에 해롭다고만 여겨졌던 뇌의 면역 기억이 실제로 알츠하이머병 예방에 중요한 역할을 할 수 있다는 점을 보여준 의미있는 성과”라며 “앞으로 한의약 기반 성상교세포의 면역 기억 조절제를 개발해 APOE4 보유자를 위한 맞춤형 예방 치료제로 발전시킬 계획”이라고 밝혔다.

이번 연구는 과학기술정보통신부의 한국한의학연구원 기본사업, 중견 연구자 지원사업, 바이오의료기술개발사업, 한국뇌연구원 기본사업과 보건복지부의 치매극복연구개발사업, 한의디지털 융합기술개발사업의 지원을 받아 수행됐다.

한편 이번 연구의 논문명은 ‘Astrocyte priming enhances microglial Aβ clearance and is compromised by APOE4’이며 제1저자는 이세인 석박사통합과정생(DGIST 뇌과학과, 현 Weill Cornell Medicine 박사후 연구원), 유지창 석박사통합과정생(DGIST 뇌과학과)이고 공동 교신 저자는 고영훈 박사(한국한의학연구원 한의기술응용센터), 서진수 교수(연세대학교 시스템생물학과)다.