파킨슨병 일으키는 뇌 염증 규명...뇌질환 치료제 개발의 '단초'

국내 연구진이 파킨슨병과 같은 노인성 뇌질환을 일으키는 뇌 염증 기전을 규명했다. 노인성 뇌질환에 대한 예방 연구 및 신규 치료제 개발에 중요한 단초를 제공 할 수 있을 것으로 기대된다.

미래창조과학부와 한국연구재단은 김상룡 경북대 교수 연구팀이 혈액 응고에 관여하는 단백질인 프로트롬빈의 한 부분에 의해 뇌 염증 및 신경세포의 사멸이 유도돼 파킨슨병 등 노인성 뇌질환이 일어나는 기전을 규명했다고 14일 밝혔다.

인구 고령화로 파킨슨병과 같은 노인성 뇌질환 환자가 크게 증가하고 있지만, 발병 원인이 확실히 밝혀지지 않아 치료제 개발에 어려움을 겪고 있다.

TLR4 결핍 쥐에서 프로트롬빈 크링글-2 (pKr-2)의 신경세포 사멸 감소

특히 최근에는 과도한 뇌염증이 노인성 뇌질환의 주요 원인임을 제시하는 연구결과들이 전 세계적으로 보고되면서 이와 관련한 연구가 활발히 진행되고 있는 상황이다.

기존 뇌염증 연구에 주로 사용하는 지질 다당류 엘피에스(LPS)는 뇌에는 존재하지 않는 박테리아 유래 물질이다. 그러므로 더욱 정확한 인체 뇌염증 연구를 위해서는 뇌에 실질적으로 존재하는 물질을 이용한 연구가 필수적이다.

연구팀은 이전 논문을 통해 혈액 응고에 관여하는 프로트롬빈 단백질의 한 부분(프로트롬빈 크링글-2)이 면역에 관여하는 뇌세포인 미세교세포(microglia)를 활성화시켜 과도한 뇌염증을 유발하고, 그 결과 중뇌 흑질의 도파민 신경세포를 사멸시킨다는 사실을 규명했다. 도파민 신경세포의 사멸 및 도파민의 감소는 파킨슨병의 대표적인 병증이다.

이번 연구에서는 실제 파킨슨병을 앓은 환자의 사후 뇌 조직 흑질에서 병원체를 인식하여 포식 세포가 병원체를 제거하고 염증반응을 일으키도록 하는 수용체인 톨유사수용체4(TLR4)와 프로트롬빈 크링글-2가 통계적으로 많이 발현됨을 최초로 확인했으며, 특히 활성화된 미세교세포에서 많이 관찰됐다.

톨유사수용체4가 결핍된 돌연변이 생쥐에서는 프로트롬빈 크링글-2에 의한 미세교세포의 활성이 덜 되면서 도파민 신경세포의 사멸이 확연히 감소함도 확인했다.

특히 프로트롬빈 크링글-2를 제어, 톨유사 수용체4의 발현을 조절함으로써 파킨슨병의 예방 및 치료에 기여할 수 있음을 제시했다.