▲ 순천향의생명연구원(SIMS) 문종석 교수     ©온주신문

순천향대(총장 김승우)는 순천향의생명연구원(SIMS) 문종석 교수와 김준형 박사과정생이 알츠하이머 치매 발달에 중요한 기전을 발견했다고 25일 밝혔다.

문 교수 연구팀은 알츠하이머 치매 환자 뇌 조직, 치매 동물모델(mice) 및 인간 별아교세포를 이용한 연구에서, 세포 내 노화 과정을 가속화시키는 핵심 단백질 분자 *TXNIP에 의한 **별아교세포 염증반응이 알츠하이머 치매 발달에 지대한 영향을 미치는 점을 확인했다. 이에 따라 TXNIP 증가에 의한 별아교세포의 ***염증성 표현형 증가와 ****캐스페이즈-3 활성이 알츠하이머 치매 발달에 있어 주요 원인임을 밝혀냈다.

*TXNIP (Thioredoxin interacting protein):　세포내 산화환원환경의 항상성 (Redox homeostasis)을 조절하는 효소

**염증성 별아교세포 (Pro-inflammatory astrocytes): 치매 뇌에서는 신경독성 관련 염증반응을 나타내는 별아교세포.

***염증성 표현형 (Pro-inflammatory phenotype): 염증성 사이토카인과 케모카인 (Pro-inflammatory cytokines and chemokines)을 생성 및 분비하는 능력을 가진 세포의 특징을 나타냄

****캐스페이즈-3 활성 (Caspase-3 activation): 세포사멸 (Apoptosis)을 관장하는 효소인 캐스페이즈-3 (Caspase-3)의 활성화 부분이 절단되어 하위 신호기전을 조절하는 현상

기존 연구에서는 염증성 별아교세포의 증가가 알츠하이머 치매 관련 신경염증 유발에 중요한 것으로 알려져 있었으나 이를 조절하는 제어인자에 대해서는 정확히 밝혀진 바가 없었다. 연구팀은 이번 연구를 통해 TXNIP가 염증성 별아교세포 관련 염증성표현형 증가를 유도하는 제어인자라는 사실을 새롭게 확인했다.

특히, 이번 연구는 TXNIP의 캐스페이즈-3 활성 증가에 의한 별아교세포의 세포사멸 기전을 밝힌 것으로, TXNIP에 의한 별아교세포의 염증성 별아교세포로의 활성이 알츠하이머 치매 발달에 중요한 기전임을 밝혀내 큰 의미가 있다.

연구결과는 최근 ‘TXNIP의 별아교세포 염증반응 증가와 캐스페이즈-3 활성에 의한 알츠하이머 치매 유발 기전(TXNIP contributes to induction of pro-inflammatory phenotype and caspase-3 activation in astrocytes during Alzheimer's diseases)’라는 제목으로 국제학술지 Redox Biology(IF: 10.787, Biochemistry and Molecular biology 분야 상위 9%, 2021 JCR 기준) 5월호에 게재됐다.

교신저자인 문종석 교수는 “알츠하이머 치매의 신경염증 관련 뇌손상 기전에 대한 다양한 연구가 진행됐으나, TXNIP의 별아교세포 염증반응 활성을 확인한 연구 결과로서 향후 알츠하이머 치매의 신경염증 제어 표적으로서 활용될 가능성을 기대한다”라고 전했다.

한편, 이번 연구는 한국연구재단 신진연구자지원사업, 기본연구사업, 순천향대학교 향설융합연구지원사업의 지원을 받아 수행되었다.