뇌, 신경, 폐 조직 필수 에너지원 '글루코스' 알츠하이머병 쥐와 정상 쥐 모두 뇌 흡수
학습과 기억 형성에 관여하는 '글루타메이트' 알츠하이머병 쥐 25∼27% ↓
흥분 조절하는 억제성 신경전달물질 '가바' 정상 쥐 14∼35% ↑
행동과 인식, 보상, 기분, 기억, 학습 형성에 역할하는 '도파민' 알츠하이머병 쥐 29% ↓
논문, 'Frontiers in Neuroscience 온라인판'에 게재
[보건타임즈] 알츠하이머병으로 발생하는 신경전달물질의 총체적인 변화 양상이 실험 쥐를 이용한 양전자방출단층촬영술(PET)을 통해 밝혀졌다.
한국원자력의학원(원장 박종훈) 오세종(사진 左)·최재용 박사(사진 右) 연구팀은 이처럼 알츠하이머병 신경전달물질의 변화를 PET영상으로 규명했다며 이같이 밝혔다.
알츠하이머병은 치매를 일으키는 퇴행성 뇌 질환이다.
아직 근본적인 치료법이 없으며, 최근 기억장애, 행동 장애, 인지기능 장애 등 알츠하이머병 증상의 원인으로 신경세포에서 분비되는 신호물질인 신경전달물질에 주목, 연구를 수행 중이지만, 대부분 단일 신경전달물질 변화 연구에 머물러 있다.
게다가 알츠하이머병이 여러 신경전달물질에 어떠한 이상을 나타내며 어떤 신경전달물질에 취약한지 다양한 신경전달물질 연구가 필요한 실정이었다.
치매 환자의 50% 이상이 알츠하이머병에 의해 치매 증상을 나타내는 것으로 알려져 있다.
연구팀은 알츠하이머병에 걸렸을 때 여러 신경전달물질의 변화를 확인하기 위해 알츠하이머병 쥐에게 글루코스, 글루타메이트, 가바, 도파민 등 각각의 뇌 신경전달물질에 선택적으로 결합하는 방사성의약품을 주사한 뒤 PET 영상으로 방사성의약품의 흡수 변화를 관찰했다.
이 결과, 뇌, 신경, 폐 조직의 필수 에너지원인 글루코스는 알츠하이머병 쥐와 정상 쥐 모두 비슷한 뇌 흡수를 보였다. (그림)
하지만, 학습과 기억 형성에 관여하는 글루타메이트는 알츠하이머병 쥐가 정상 쥐보다 25∼27% 낮았다.
흥분을 조절하는 억제성 신경전달물질인 가바는 정상 쥐보다 알츠하이머병 쥐가 14∼35% 높게 나타났다.
행동과 인식, 보상, 기분, 기억, 학습 형성에 중요한 역할을 수행하는 도파민은 정상 쥐보다 알츠하이머병 쥐가 29% 낮은 것이 확인됐다.
연구팀은 현재 알츠하이머병 치료제는 인지기능 개선을 목적으로 한 글루타메이트 계열이 대부분이지만, 이번 연구를 통해 신경의 흥분을 조절하는 억제성 신경전달물질인 가바의 심각한 손상을 확인, 이를 표적으로 한 치료제 개발 가능성을 제시했다.
연구팀은 "인구 고령화 시대를 맞아 알츠하이머병으로 치매 환자가 늘어나는 추세"라며, "이번 연구결과를 토대로 알츠하이머병에서 나타나는 신경전달물질에 생애주기별 추적연구와 중증도에 따른 다양한 치료제에 대한 효능 평가를 계속 진행할 예정"이라고 밝혔다.
이 연구는 과학기술정보통신부에서 지원하는 '뇌 질환 극복 방사선의학 선도기술개발' 사업과 한국연구재단의 '중견연구자지원사업'의 지원으로 수행됐다.
이 연구결과를 상세하게 정리한 논문은 'Amyloid pathology induces dysfunction of systemic neurotransmission in aged APPswe/PS2 mice'이란 주제로 '프론티어스 인 뉴로사이언스(Frontiers in Neuroscience) 2022년 8월 5일 온라인판'에 게재됐다.
기사최종편집일: 2024-06-30 23:09:09
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