생물 및 의학 (건강) 신경세포가 죽는 주요 경로 확인

2015.05.11 17:50

졸리운_곰 조회 수:465

신경세포가 죽는 주요 경로 확인

http://mirian.kisti.re.kr/futuremonitor/view.jsp?cn=GTB2015040349&service_code=03

KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2015-04-27

 

 

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새로운 연구로 질병 혹은 트라우마적 손상 등 그 원인이 무엇이든지 간에 신경 세포가 죽기 시작하는 방법이 확인되었는데, 이 발견은 말초 신경 장애 그리고 알츠하이머, 파킨슨 질환 및 근위축성 축삭경화와 같은 치명적 퇴행성 신경장애를 늦추거나 멈추는 약물 개발을 위한 새로운 타깃 발견으로 이어질 수 있다.

말초 신경 장애는 신체 말단에 위치한 신경을 손상시키고 끊임없는 고통, 찌르는 듯, 타는 듯, 가려움, 접촉에 예민함을 유발한다. 이는 일반적으로 당뇨병과 관련되거나 화학요법에 의한 부작용에 의한 것이다. 워싱턴대학교 의대 (Washington University School of Medicine in St. Louis) 학자들에 의한 이번 연구 결과는 학술지 Science 에 4월23일 실렸다.

신경 세포는 엑손이라고 하는 커뮤니케이션 케이블을 통해 시그널을 전달함으로써 서로 소통한다. 그런 시그널이 생각, 기억, 운동 및 언어를 비롯한 필수적 활동의 기반이 된다. 이번 연구의 일부로서 엑손이 죽는 것이 차단될 수 있다는 것이 확인되었는데, 이는 신경의 엑손이 약화되어 사라지는 것을 막을 수 있는 치료법 개발이 가능하다는 것을 시사한다.

엑손 퇴화에 관련된 주요 경로를 구성하는 주요 조각들을 맞출 수 있게 하는 세부 사항들이 이번 연구에서 확인되었다는 것이 선임 저자인 밀브란드(Jeffrey Milbrandt) 등의 말이다. 이는 전진을 위한 중요한 단계이고 새로운 치료적 타깃 확인에 도움이 된다고 한다. 실험실에서 엑손 퇴화를 차단할 수 있다는 것은 다양한 신경 장애로 고통 받는 환자들을 치료할 수 있는 약물을 개발할 수 있다는 희망이 될 수 있다.

많은 신경장애와 트라우마적 신경 손상의 공통된 줄기(thread)는 엑손의 퇴화이고, 엑손 퇴화는 신경의 신호화(nerve signaling)를 중단시키고 신경 세포 간의 소통을 차단한다. 엑손 퇴화는 다수의 장애에 있어 시발적 이벤트(initiating event )로 이해되고 있다. 사실, 건강하지 못한 엑손이 그 스스로의 죽음을 촉발시키는 것으로 알려져 있고, 이것이 어떻게 일어난지에 초미의 관심이 집중되고 있다. 초파리와 생쥐의 세포 배양으로, 엑손의 퇴화에 관련이 있는 것으로 이미 알려진 한 단백질이 스위치처럼 작용하여 손상 후의 엑손 퇴화를 촉발시키는 작용을 한다는 것을 이 연구팀이 이번 연구에서 확인했다.

더욱이 이 단백질이 일단 구속에서 벗어나면(unleashed) 엑손 내부의 에너지 공급에서 신속한 소실이 초래된다는 것이 발견되었다. SARM1이라고 하는 이 단백질이 뉴런에서 활성화된 후 수분 이내에 니코티아마이드 아데닌 디뉴클레오티드(nicotinamide adenine dinucleotide, NAD)의 대규모 소실이 엑손 내부에서 일어나는데, NAD는 세포 에너지 생성에 있어 핵심 화학물질이다.

신경이 병들거나 손상되면, SARM1이 더 활성화되고, 엑손 내부의 에너지적 붕괴가 신속하게 초래되는 일련의 이벤트들이 시작되고, 엑손이 자기 파괴 과정을 밟게 된다는 것이 이번 논문의 제1저자인 제드(Josiah Gerdts) 의사의 말이다.

SARM1이 활성화된 뉴런에 니코틴아마이드 리보사이드(nicotinamide riboside)라는 NAD의 전구체를 처리하면, 엑손 퇴화와 신경 세포 죽음이 완전히 차단될 수 있다는 것을 이 연구팀이 확인했다. 뉴런이 니코틴아마이드 리보사이드를 이용할 수 있다면 엑손이 활발하고 건강하게 유지되는 것이다.

니코틴아마이드 리보사이드는 동물연구에서 건강과 장수와 관련지어져 왔지만, 사람에서 이로운 효과는 알려지지는 않았었다. 이 화학물질이 인체에서 엑손 퇴화를 늦추거나 중단시킬 수 있는지 여부를 알기 위해서는 더 많은 추가적 연구가 필요하다고 한다.이번 발견으로 SARM1 활성을 차단시키는 약물이 신경 장애에 있어 치료적 가능성이 있는지를 확인할 필요가 생겼다고 한다. 이 경로에 대한 분자적 세부 사항은 공략 가능한 수많은 치료 분야를 제시한다고 한다.
 
자료를 가져가실 때에는 출처 KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』을 밝혀 주시기 바랍니다.

 

 

 

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