포스텍(포항공과대학교, POSTECH) 생명과학과 김정훈 교수팀은 자폐증 발병 유발 단백질로 알려져 있는 ‘뉴로리긴(Neuroligin)’의 생리학적 특징을 최초로 밝혀내 그 연구결과를 미국 국립과학원회보(PNAS)‘를 통해 23일(현지시간) 발표했다.
대부분의 자폐증 환자는 감정을 원활하게 표출하지 못하며, 환자들의 편도체*가 비정상적으로 작동한다는 것은 이미 알려진 사실이다.
김 교수팀은 이 사실에 착안해 살아있는 동물의 편도체 신경세포에서, 뉴로리긴 발현을 제어하고 신경 전달에 관여하는 AMPA 수용체와 NMDA 수용체*의 신경 전달 변화를 관찰했다.
이를 통해 연구팀은 뉴로리긴 발현을 억제하면 AMPA 수용체에 의한 신경 전달에는 변화가 없지만, NMDA 수용체에 의한 신경 정보 전달 강도가 낮아지며, 그에 따라 시냅스(synapse)* 강화현상이 저하되면서 감정 기억 작용이 현격히 억제된다는 사실을 밝혀냈다.
지금까지 뉴로리긴이 자폐증 발병과 깊은 연관이 있다는 것은 알려져 있었지만, 뉴로리긴의 생리적 기작이나 뉴로리긴 발현이 편도체 신경 세포의 시냅스 강화현상이나 감정 기억을 조절한다는 사실은 알려진 바 없었다.
이번 연구는 자폐증의 발병 기전 중 하나를 규명해 NMDA 수용체에만 특정하게 작용하는 물질이 자폐증 치료나 증세 완화에 도움을 줄 수 있음을 보여주었을 뿐 아니라, 뇌 활동에 영향을 주는 새로운 단백질의 규명이라는 과학적 성과를 올린것으로 평가된다.
김정훈 교수는 “뉴로리긴과 같은 세포 점착 물질에 대한 연구를 분자 기작 수준에 그치지 않고 뇌 전체 시스템 수준에서 수행한다면, 지금까지 원인이 규명되지 않았던 신경 정신과 질환 치료법 개발에 중요한 전기를 마련할 수 있을 것”이라며 “이번 연구 결과를 바탕으로 세포 점착 물질에 의한 전체 신경망 조절 메커니즘 규명과 그 활용 연구를 진행할 예정”이라고 밝혔다.
※ 용어설명
ㆍ 편도체
뇌에서 감정 정보를 처리하고 공포 기억을 담당하는 처리하는 기관
ㆍAMPA 수용체 (alpha-amino-3-hydroxy-5-methyl-4-isoxazolepropionic acid receptor)
뇌에서 흥분성 신호를 전달하는 수용체로 글루타메이트(glutamate)에 반응하는 이온성 수용체의 주요 아형이다. 이같은 이온성 수용체는 빠른 시냅스 전달에 관여한다.
ㆍNMDA 수용체 (N-methyl-D-aspartate receptor)
신경세포의 신경수용체로 도파민 D1수용체와 상호작용을 하면서 세포의 사멸을 조절하거나 정상적인 세포사이의 통신을 유도하는 기능을 한다. 따라서 뇌세포의 사멸과 관련된 뇌졸중, 정신분열증, 골다공증, 치매 등에 깊은 관련이 있는 것으로 알려져 있다.
ㆍ시냅스 (synapse)
뉴런과 뉴런 사이를 연결하는 연결 부위. 시냅스를 통하여 신경 신호가 전달되고 그 연결 강도가 신경 작용에 의하여 역동적으로 조절된다.
이지헬씨엠기획팀
온라인 뉴스팀
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