한국뇌연구원(KBRI)이 알츠하이머병 진행 과정에서 뇌 속 분자 변화가 어떻게 연결되는지를 보여주는 '분자 신호 회로도'를 규명했다.

한국뇌연구원 퇴행성뇌질환 연구그룹 윤종혁 박사 연구팀은 단백체와 신경전달물질 정보를 통합 분석하는 '멀티오믹스 분석 전략'을 통해 알츠하이머 초기 진행에 따른 뇌 부위별 분자 신호 회로도를 규명했다고 18일 밝혔다.

알츠하이머병은 타우 단백질 이상 축적과 함께 도파민, 세로토닌 등 다양한 신경전달물질 시스템의 이상이 복합적으로 얽혀 발생하는 질환이다.

하지만 기존 연구는 특정 단백질이나 개별 신경전달물질 변화 분석에 집중돼 질환 진행 과정의 연결 구조를 파악하는 데 한계가 있었다.

연구팀은 알츠하이머 타우 병증 모델인 PS19 마우스를 활용해 해마와 대뇌피질, 소뇌 등 뇌 7개 주요 영역의 단백질과 신경전달물질 변화를 동시에 분석했다. 이후 데이터 분석을 통해 질환 진행과 연관된 새로운 '신호 모듈'을 도출했다.

분석 결과 알츠하이머가 진행될수록 도파민과 세로토닌 관련 신호 체계가 뇌 영역별로 다르게 변화하는 것으로 나타났다. 특히 해마와 소뇌에서는 신경전달물질의 농도 변화가 특정 단백질 신호전달 네트워크와 밀접하게 연결돼 질환 진행에 관여하는 것으로 확인됐다.

연구팀은 이번 성과가 단순한 분자 나열이 아니라 특정 신경전달물질이 어떤 수용체와 효소를 거쳐 질환에 영향을 미치는지를 연결 구조 형태로 규명했다는 데 의미가 있다고 설명했다.

이번에 구축한 통합 멀티오믹스 분석 플랫폼은 파킨슨병과 루게릭병 등 다른 퇴행성 뇌질환 연구에도 활용될 것으로 기대했다.

윤 박사는 "알츠하이머병의 병태생리를 뇌 부위별 회로 수준에서 이해할 수 있는 새로운 시각을 제시했다"며 “통합 멀티오믹스 기술 기반 연구를 통해 새로운 진단·치료 전략 개발에 기여하겠다"고 말했다.

<뉴시스>