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  • 기사등록 2019-07-04 12:13:36
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▲ 노화된 뇌 속에는 면역세포인 T세포가 침투해 있다.(오른쪽) T세포는 젊은 뇌의 혈액 뇌 장벽은 뚫지 못한다.(왼쪽) ⓒ네이처 캡처


[트리니티메디컬뉴스=박시정기자] 면역세포인 T세포가 노화된 뇌 속에 침입해 신경줄기세포가 정상적으로 작동하지 못하도록 훼방하는 것으로 확인됐다. 치매 치료법 개발에 획기적인 돌파구가 될 것으로 보인다.


벤 W. 툴켄, 매튜 T. 버클리, 팔로마 나바로 네그레도 등 미국 스탠퍼드대학 연구팀은 쥐를 대상으로 한 연구를 통해 T세포가 노화 뇌 속에 침투해 신경줄기세포의 기능부전을 일으킨다는 연구결과를 3일(현지시간) 세계적인 학술지 네이처(Nature)를 통해 발표했다.


연구결과에 따르면 연령 증가에 따른 뇌 속 환경의 변화로 인해 T세포가 뇌 속으로 침투하고 이로 인해 신경줄기세포가 정상적으로 작동하지 못하게 된다. T세포가 뇌 속으로 침투하지 못하게 하거나 침투하더라도 신경줄기세포에 영향을 미치지 못하도록 할 수 있다면 치매 등 퇴행성 뇌질환을 치료할 수 있는 길이 열리게 된다.


건강한 성인의 뇌는 신경줄기세포 덕분에 새로운 신경세포를 생성해 가소성(plasticity)을 유지한다. 그러나 나이가 들수록 신경줄기세포가 감소하고 그에 따라 새로운 신경세포의 수도 줄어든다. 이같은 변화가 어떤 매커니즘으로 이뤄지는지에 대해서는 알려진 게 없었다. 툴켄 등 미국 연구팀은 노화 쥐의 뇌 속 미세 환경변화가 신경줄기세포에 어떤 영향을 끼치는지를 연구했다. 단일 세포 RNA 시퀀싱이라는 기술을 사용해 젊은 쥐와 노화 쥐의 뇌 속 게놈의 차이를 관찰했다.


연구팀은 CD8이라는 단백질을 표현하는 T세포가 늙은 쥐의 뇌에만 존재한다는 것을 확인했다. 이들 T세포는 신경줄기세포와 근접한 거리에 있었다. T세포가 노화된 신경줄기세포에 영향을 미칠 가능성이 높다는 방증이다. T세포는 건강한 뇌 속으로는 침투하지 못한다. 뇌 속을 둘러싸고 있는 혈액뇌장벽(BBB)를 뚫지 못하기 때문이다.


연구팀은 노화 쥐의 뇌 속에 침투한 T세포가 인터페론-Y라는 단백질을 더 많이 만들어낸다는 것을 발견했다. 인터페론-Y는 사이토카인이라고 불리는 면역 신호 전달 분자의 일종이다. T세포는 항원이라 불리는 단백질을 인식하면 사이토카인을 생산한다. 신경줄기세포는 인터페론-Y의 수용체를 만든다. 인터페론-Y가 T세포와 신경줄기세포 사이의 신호를 전달한 결과로 해석된다.


노화 쥐의 신경줄기세포는 인터페론-Y의 신호에 민감하게 반응했다. 신경줄기세포가 인터페론-Y에 대한 반응성이 높을수록 증식 속도는 감소했다. 연구팀은 인터페론-Y가 신경줄기세포의 증식을 감소시킨다는 가설을 가설을 실험하기 위해 T세포를 젊은 쥐의 뇌에 주입하는 실험도 진행했다. 신경줄기세포의 인터페론-Y에 대한 반응 증가와 증식 감소가 함께 나타났다. 신경줄기세포를 체외에서 배양하는 실험도 했다. T세포와 함께 배양하면 신경줄기세포만 배양할 때에 비해 더 적게 증식했다.


연구결과는 후속 연구의 방향을 제시한다. T세포가 뇌 속으로 침투할 수 있게 해주는 게 무엇인지, 노화 뇌의 어떤 작용이 T세포를 뇌 속으로 불러들이는지, T세포가 어떤 항원을 인지해 인터페론-Y를 생산하는지를 규명해야 한다. 노화 뇌에서 인터페론-Y를 차단하면 신경줄기세포가 더 많은 뉴런을 생성하는지, 이로 인해 인지력이 향상되는지도 확인해야 한다.

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