리소좀에 콜레스테롤 축적돼 미토콘드리아 호흡 감소
(내외방송=정지원 기자) 알츠하이머(치매)를 유발하는 강력한 위험인자의 정체가 밝혀졌다.
DGIST(대구경북과학기술원)는 "서진수 뇌과학과 교수 연구팀이 알츠하이머의 강력한 위험인자인 'APOE4 유전형'에 의한 별 아교 세포(신경계에 존재하는 별 모양 세포)의 당대사(당 분해 과정) 기능 변화와 그 원인을 알아냈다"고 19일 밝혔다.
APOE4 유전형은 알츠하이머 환자들에게 50% 이상의 비율로 관찰돼 알츠하이머를 유발하는 주요 유전인자 중 하나로 알려졌다.
연구팀은 APOE4 유전형이 노년기에 뇌 기능 저하를 유발하는 이유를 규명하기 위해 사람에게서 유래된 만능줄기세포로 별 아교 세포를 제작했다.
연구 결과, APOE4 유전형의 당대사 과정 중 해당과정(산소 없이 포도당을 분해해 에너지를 얻는 대사 과정)의 비율이 증가하고, 미토콘드리아(세포 내 에너지생성기관)의 호흡이 감소했다.
그 원인은 리소좀(세포 안으로 들어온 물질을 분해하는 기관) 내 콜레스테롤이 축적돼 손상된 미토콘드리아가 분해되지 않기 때문이었다.
반대로 리소좀 기능을 회복시킬 경우 미토콘드리아의 호흡이 정상으로 복구됐다.
서 교수는 "초기 및 성인기 뇌에서 별 아교 세포는 상대적으로 에너지를 빠르게 공급할 수 있는 해당과정을 많이 활용하지만, 노년기의 뇌는 효율적인 미토콘드리아 호흡에 의존한다"고 설명했다.
이어 "APEO4 유전형이 별 아교 세포의 미토콘드리아 호흡 능력을 떨어뜨리면 노년기 뇌 기능에 더 악영향을 미칠 수 있어 이를 활용한 치료법이 개발되기를 기대한다"고 말했다.
이인규 경북대 의과대학 교수 연구팀과 고영훈 한국한의학연구원 박사 연구팀, 이혜인 석박사통합과정생과 조숙희 박사후연수연구원이 함께한 이번 연구는 과학기술정보통신부 등의 지원을 받아 수행됐다.
뿐만 아니라 국제학술지인 '셀 리포트(Cell Reports)'에 최근 온라인 게재됐다(논문명: APOE4-depenedent lysosomal cholesterol accumulation impairs mitochondrial homeostasis and oxidative phosphorylation in human astrocytes).
