알츠하이머병 환자 신경 신호 전달 이상, ′파라노드′ 부위의 단백질 변화가 원인

알츠하이머병 환자 신경 신호 전달 이상, '파라노드' 부위의 단백질 변화가 원인: 이승재 의학전문기자 / 기사승인 : 2025-06-23 15:59:44

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▲ 신경세포 바깥 ‘파라노드’ 부위의 단백질 이상이 알츠하이머병 환자에서 신경세포 간 신호 전달에 문제를 일으키는 원인이라는 연구 결과가 나왔다. (사진=DB)

[mdtoday=이승재 의학전문기자] 신경세포 바깥 ‘파라노드’ 부위의 단백질 이상이 알츠하이머병 환자에서 신경세포 간 신호 전달에 문제를 일으키는 원인이라는 연구 결과가 나왔다.

알츠하이머병 환자에서 신경세포의 축삭-말이집 하위 구획 단백질 이상을 조사한 연구 결과가 ‘네이처 신경과학(Nature Neuroscience)’에 실렸다.

알츠하이머병은 치매의 가장 흔한 형태로, 수많은 노인의 기억력과 인지 능력을 저하한다. 높은 유병률에도 알츠하이머병을 일으키는 생물학적 원인은 밝혀진 바가 많지 않다.

미국 예일대 연구진은 신경세포의 축삭(axon)과 말이집(myelin sheath) 사이의 하위 구획(subcompartment)에 초점을 맞춰 단백질을 분석해 알츠하이머병과 관련된 병리학적 과정을 탐색하고자 했다.

말이집은 신경세포를 둘러싸는 구조물로, 신경세포 간 신호 전달이 빠르게 이뤄질 수 있도록 한다. 신경계를 구성하는 여러 종류의 세포는 알츠하이머병에 다양한 방식으로 영향을 받는데, 이 중 말이집을 만들어내는 희소돌기아교세포(oligodendrocyte)는 알츠하이머병에 특히 취약하다.

연구진은 알츠하이머병 환자와 정상인은 축삭-말이집 하위 구획의 단백질에 차이가 있었으며, 이는 신경세포 간 전기 신호 전달이 제대로 되지 않는 결과를 낳았다고 밝혔다.

이러한 단백질 차이는 알츠하이머병 환자의 뇌에 축적되는 독성 물질인 ‘아밀로이드 플라크(amyloid plaque)’와 관련이 있었다.

고해상도 영상 기술을 이용해 뇌 조직 샘플을 분석한 결과, 알츠하이머병 환자의 뇌 조직에서 말이집을 구성하는 미엘린(myelin)의 양은 건강한 대조군과 큰 차이가 없었다. 다만 미엘린이 신경 축삭에 단단히 고정될 수 있도록 하는 ‘파라노드(paranode)’ 부위에는 단백질의 변화가 있었다.

파라노드는 미엘린과 신경세포 사이에서 영양분의 전달을 매개하고 노폐물을 처리하는 기능을 하기 때문에 말이집과 신경세포가 기능하는 데 있어 중요한 역할을 한다.

연구진은 아밀로이드 플라크가 축삭 주위에서 독특한 나선형 고리 형태로 축적될 수 있고, 이러한 형태의 축적은 종종 파라노드 근처에서 발견됐다고 밝혔다. 그들은 파라노드 근처의 아밀로이드 플라크 축적이 파라노드의 단백질 변화로 이어져 신경세포 간 전기 신호 전달에 이상을 일으켰다고 설명했다.

연구진은 이러한 결과를 바탕으로 알츠하이머병 환자에서는 신경세포 축삭-말이집 하위 구획의 파라노드 단백질 이상에 의해 신경 신호 전달에 문제가 생긴다고 결론지었다.