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DGIST 뇌·인지과학전공 서진수 교수 연구팀, 사람의 만능줄기세포를 이용해 알츠하이머 치매 발병 과정 규명
2021년 09월 15일 (수) 10:28:42 DGN webmaster@dgn.or.kr
- 치매를 일으키는 강력한 위험인자 APOE4의 병리적 현상 발견
- APOE4의 확장된 연구를 통해 새로운 치료 타겟 및 제어 방법 제시

□ DGIST(총장 국양) 뇌·인지과학전공 서진수 교수 연구팀이 알츠하이머 치매를 일으키는 유전적 위험인자인 APOE4를 갖는 별 아교 세포(성상교세포,Astrocyte) : 중추신경계에서 지주조직 역할을 담당하는 신경교세포의 한 종류로서 섬유성 또는 원형질성 돌기를 가진 것이 특징가 병리적 현상을 일으키는 방식을 최초로 규명했다.

□ APOE4 유전자는 알츠하이머 치매를 일으키는 가장 강력한 유전적 위험인자 중 하나이다. APOE4 유전형을 가질 경우 일반적으로 관찰되는 APOE3 유전형 보유자에 비해 알츠하이머 치매에 걸릴 확률이 5~10배 증가 한다고 알려져 있다. 그러나, 별 아교 세포에서 주로 발현되는 APOE4가 어떠한 방식으로 병리적 현상을 일으키는지는 아직 그 해답을 찾지 못하고 있다. 특히 APOE4 유전형은 실험동물에서 관찰되지 않기에 정확한 모델을 제작하고 활용하는 것에 한계가 있었다.

□ 이에 서진수 교수 연구팀은 사람에게서 유래한 만능 줄기세포에 유전자 가위 기술(CRISPR/Cas9 genome editing : 유전체에서 원하는 부위의 DNA를 정교하게 잘라내는 기술을 적용하여 APOE4와 대조군인 APOE3 유전형을 갖는 뇌세포를 제작하고, 신경세포의 아밀로이드 베타 생산에 대한 APOE4 별 아교 세포의 역할을 탐색하였다. 그 결과 APOE4 별 아교 세포에서 과도한 콜레스테롤이 분비되고 이것이 신경세포 아밀로이드 베타 분비의 증가 원인이 됨을 관찰하였다. 나아가 APOE4 별 아교 세포로부터 증가된 콜레스테롤 분비가 신경세포 세포막의 지질 뗏목 형성을 증가시킴으로써 아밀로이드 베타 생성을 촉진한다는 것을 발견하였다.

□ DGIST 뇌·인지과학전공 서진수 교수는 “이번 연구를 통하여 APOE4 유전형과 별 아교 세포가 신경세포의 아밀로이드 베타 생성에 기여하는 과정을 밝힘으로써 알츠하이머 치매 연구에 대한 새로운 방향성을 제시하였다”며 “확장된 연구를 통하여 새로운 치료 타겟 및 제어 방법을 제시할 수 있을 것으로 기대한다.”고 밝혔다.

□ 한편, 이 연구는 한국연구재단의 세종과학펠로우십·신진 및 중견연구자 사업·뇌과학 원천기술 개발사업·포스코 청암 사이언스 펠로우십 지원을 받아 수행됐다. DGIST 뇌·인지과학전공 이세인 박사과정 학생이 제 1저자로, 뉴바이올로지전공 문대원 석좌교수 연구팀이 공동연구자로 참여하였으며, 국제학술지 ‘Stem Cell Reports’에 8월 26일 온라인 게재됐다.
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