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생명과학부 김상룡 교수, 김세환 박사는 한국뇌연구원(KBRI) 치매연구그룹 김형준 책임연구원, 김재광 선임연구원, 김도근 선임연구원과 함께 알츠하이머병의 신규 병인으로 혈액 유래 단백질인 프로트롬빈 크링글-2의 역할과 기전을 규명했다고 밝혔다.

알츠하이머병의 원인은 다양하게 제시되고 있지만 명확한 기전은 아직 불분명한 상태이다. 그러나 뇌에서 면역반응과 염증반응에 관여하는 대표적 뇌세포인 미세아교세포의 과도한 활성에 의한 신경퇴화 발생은 퇴행성 뇌질환에서 보편적으로 나타나는 핵심 현상 중 하나로 인식된다. 미세아교세포의 과도한 활성과 함께 뇌혈관장벽의 손상은 알츠하이머병 초기부터 환자 뇌에서 잘 보여지는 현상이다.

연구팀은 실제 알츠하이머병 환자의 사후 대뇌 해마 뇌조직과 유전자 변이를 통해 유도된 알츠하이머병 동물모델의 대뇌 해마에서 프로트롬빈 크링글-2 단백질의 발현이 크게 증가됨을 처음으로 확인했다.
 * 프로트롬빈 크링글-2(Prothrombin kringle-2): 혈액 응고에 관여하는 프로트롬빈(Prothrombin) 단백질의 구성영역 중 하나.
또 알츠하이머병 동물모델에서 뇌혈관장벽 보호는 프로트롬빈 크링글-2의 뇌 내 유입을 억제해 알츠하이머병 동물모델에서 보여지는 과도한 신경염증과 해마 신경세포 손상과 연관된 인지장애를 크게 감소시킬 수 있음을 확인했다.

김상룡 교수는 알츠하이머병의 중요한 병인으로 연관될 수 있는 뇌혈관장벽 손상의 의미와 함께 뇌혈관장벽 손상 시 대뇌 신경시스템 장애를 일으키는 핵심적인 혈액 유래 단백질로 프로트롬빈 크링글-2의 가능성을 처음으로 보여줬다고 말했다. 이어 해당 단백질의 직·간접적 대뇌 발현 억제가 실제 알츠하이머병 예방과 병증 개선에 크게 도움이 될 수 있다는 가능성을 살아있는 유전자 변이 알츠하이머병 동물모델을 활용하여 확인할 수 있었다고 덧붙였다.

한편 연구 성과는 약리학 및 약학 분야 우수 국제학술지인 브리티시 저널 오브 파마콜로지(British Journal of Pharmacology)에 10월24일 온라인 게재됐으며 한국보건산업진흥원과 한국연구재단의 지원으로 연구가 진행됐다.

<사진: 김상룡 교수(좌)/ 김세환 박사(우)>