알츠하이머, 뇌에서 유해한 단백질 침전물의 배수가 중요

문광주 기자 / 기사승인 : 2021-05-13 22:24:28
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* 뇌에서 드레인(drain) 기능 작용 안하면 알츠하이머병 치료 어려워져
* 림프계가 손상된 생쥐에서 미세 아교 세포는 신경 퇴행에 유리한 상태
* 알츠하이머병 환자의 수막 림프계를 지원하는 것이 더 나은 치료 결과 가져올 수 있다.

알츠하이머병 : 막힌 "배수"가 치료 방해
뇌의 림프계 손상은 아밀로이드 침착물의 분해를 방해한다.


신경 처리 :
뇌의 배액(Drain, 排液)이 제대로 작동하지 않으면 마우스 실험에서 알 수 있듯이 알츠하이머 치료에도 방해가 된다. 따라서 유해한 단백질 침전물이 멀리 운반되도록 손상되지 않은 배수가 중요하다. 알츠하이머 약물과 대뇌 림프 배수를 촉진하는 활성 성분의 조합은 치매를 보다 효과적으로 억제 할 수 있다.  

▲ 여기에서 생쥐 뇌의 배액 시스템은 알츠하이머병(빨간색)의 전형적인 잘못 접힌 아밀로이드 단백질의 플라크도

제거한다. © Sandro Da Mesquita


알츠하이머의 신경 퇴행성 질환에서 잘못 접힌 아밀로이드 베타 단백질로 만든 플라크가 뇌에 침착된다. 이들은 뇌 신진대사를 손상시키고 뉴런의 죽음에 기여한다. 따라서 많은 치료법이 이러한 플라크를 용해시키는 것을 목표로 한다. 그러나 플라크(Plaque, 용균반)에 대한 항체 요법에 대한 이전 연구는 혼합되고 종종 실망스러운 결과를 낳았다.

막힌 배수로 인해 치료가 어렵다.

버지니아 대학의 산드로 다 메스키타 (Sandro Da Mesquita)가 이끄는 팀은 이전 치료법의 신뢰할 수 없는 효과를 설명할 수 있는 것을 발견했다. 연구자들이 생쥐실험에서 보여준 것처럼 뇌의 배액 시스템, 소위 수막 림프관은 질병 과정과 치료 효과에 대해 결정적인 역할을 한다.

"림프관은 배수구와 같다" Da Mesquita의 동료 조나단 키프니스(Jonathan Kipnis)의 설명이다. “알츠하이머병과 파킨슨병 및 전두 측두엽 치매와 같은 기타 신경 퇴행성 질환은 뇌의 단백질 응집이 특징이다. 이러한 응집물 부수고 배수구가 막혀 잔해를 제거할 방법이 없다면 많은 것을 얻지 못한 것이다. 실제로 문제를 해결하려면 배수구를 정리해야 한다.”

Kipnis에 따르면 이전 약물 연구의 상충되는 결과는 검사한 환자의 림프계의 차이로 설명될 수 있다. 대부분 손상되지 않은 폐기물 처리를 할 수 있는 사람들은 치료법의 혜택을 받을 수 있지만 배수가 막힌 사람들에게는 효과가 없었다.

생쥐와 인간의 비교

이 논문을 테스트하기 위해 연구진은 유전자 변형으로 인해 특히 뇌에 아밀로이드 침착에 취약한 마우스를 사용했다. 이 동물 중 일부에서 연구자들은 특히 수막 림프관을 손상시켰다. 그런 다음 그들은 알츠하이머병과 관련된 뇌의 면역 세포의 일종인 모든 마우스의 미세 아교 세포를 조사했다.

결과 :
림프계가 손상된 마우스에서 미세 아교 세포는 신경 퇴행에 유리한 상태에 있었다.
그러나 인간의 경우 수막 림프계에 대한 유사한 손상을 직접적으로 입증할 수 없다.
이러한 손상이 인간에게도 영향을 미치는지 결론을 내리기 위해 연구진은 사망한 알츠하이머 환자의 뇌에서 미세 아교 세포의 유전자 발현을 마우스의 유전자 발현과 비교했다.

실제로 :
"우리가 손상된 수막 림프관을 가진 생쥐의 미세 아교 세포에서 발견된 표지가 있었다"고 세인트루이스에 있는 워싱턴 대학의 오스카 하라리(Oscar Harari)는 보고했다. "인간과 마우스의 미세 아교 세포 데이터를 비교했을 때 인간 데이터에서 동일한 시그니처를 발견했다.“
이는 결과가 인간에게 전달 될 수 있음을 시사한다.

미래 요법에 대한 시사점

다음 단계에서 연구원들은 그들의 발견이 알츠하이머 치료에 어떤 영향을 미칠 수 있는지 테스트했다. 이를 위해 그들은 이미 일부 임상 연구에서 성공적으로 입증된 아밀로이드 플라크에 대한 항체 아두카누맙(Aducanumab)으로 림프관이 손상된 마우스를 치료했다. 일부 동물은 림프관의 성장을 촉진하는 활성 성분도 받았다.

사실, 병용 요법은 항-아밀로이드 약물 단독보다 아밀로이드 침착을 더 많이 감소시켰다.
미국 국립 노화 연구소의 몰리 웨그스터(Molly Wagster)는 "이러한 결과는 알츠하이머병 환자의 수막 림프계를 지원하는 것이 더 나은 치료 결과로 이어질 수 있음을 시사한다"고 말했다. 추가 연구에서 결과가 확인되면 알츠하이머 치료를 개선하는 중요한 단계가 될 수 있다.
(Nature, 2021; doi : 10.1038 / s41586-021-03489-0)
출처 : Washington University School of Medicine, NIH / National Institute on Aging

[더사이언스플러스=문광주 기자]

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