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▲ (왼쪽부터) KAIST 생명과학과 신종필 박사, 허원도 교수. (사진= KAIST 제공) |
[mdtoday=박성하 기자] 국내 연구진이 우울증 치료의 실마리를 제시했다.
한국과학기술원(KAIST) 생명과학과 허원도 석좌교수 연구팀은 국립과학수사연구원(국과수), 아주대학교의료원 연구팀과 협력해 극단 선택을 한 환자의 뇌 조직 분석을 통해 우울증의 새로운 분자 기전을 규명하고, 광유전학(optogenetics) 기술을 통해 항우울 효과를 회복할 수 있음을 증명했다고 19일 밝혔다.
이번 연구팀은 기억과 감정을 담당하는 해마(hippocampus), 특히 ‘치아이랑(dentate gyrus, DG)’이라는 부분에 주목했다. 이 부위는 새로운 기억 생성, 신경세포 성장, 감정 조절 및 우울증과 깊은 연관이 있는 공간이다.
두 가지 대표적인 우울 마우스 모델을 이용한 연구에 따르면 스트레스가 유발될 때 이 DG부위에서 성장인자(FGF) 신호물질을 받아 세포 안의 성장·분화 명령을 전달하는 ‘FGFR1(Fibroblast Growth Factor Receptor 1)’이라는 신호 수용체가 크게 증가했다.
이후, FGFR1 유전자를 제거한 ‘조건부 녹아웃(conditional knockout,cKO) 마우스’를 활용해 해당 수용체가 제거된 상황에서는 스트레스에 더 취약하고 우울 증상이 더 빠르게 나타낸다는 사실을 확인했다.
이에 연구팀은 스트레스 저항에 중요한 역할인 FGFR1을 빛으로 활성화할 수 있는 ‘optoFGFR1 시스템’을 개발, 이를 FGFR1이 부족한 우울증 마우스 모델에서 활성화함으로써 항우울 효과가 회복되는 현상을 관찰했다. FGFR1 신호 활성화만으로도 우울 행동이 개선될 수 있음을 입증한 것이다.
노화된 우울증 마우스 모델에서는 FGFR1 신호 활성화에도 항우울 효과가 나타나지 않았다.
이에 나이가 든 우울증 환자에게서만 나타나는 Numb 단백질을 억제하고 동시에 FGFR1 신호를 활성화한 결과, 노화된 우울증 마우스 모델에서도 신경 발생과 행동이 정상 수준으로 회복됐다. 이는 Numb 단백질이 FGFR1 신호 경로 차단하며, 해마의 항우울 효과를 막는 인자임을 보여준다.
허원도 석좌교수는 “이번 연구는 우울증이 단순한 신경세포 손상만이 아니라, 특정 신경신호 경로의 교란에 의해 발생할 수 있음을 밝힌 데 큰 의미가 있다. 특히, 고령 환자에게 항우울제가 잘 듣지 않는 이유를 분자적으로 규명하고, 향후 Numb 단백질을 표적으로 하는 새로운 치료법 개발의 실마리를 제공할 것”이라고 말했다.
이어 “또한, KAIST의 뇌신경과학 역량과 국과수의 법의학 기반 뇌 분석 기술이 결합된 이번 융합연구를 통해, 향후 정신 질환 기초 연구와 임상 적용 간 연결 고리가 될 것으로 기대된다”라고 강조했다.
메디컬투데이 박성하 기자([email protected])
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