악성 뇌세포를 고치는 것이 신경퇴행을 예방하는 열쇠가 될 수 있습니다. : 성상교세포
국내의 초고령화 사회의 진입속도는 이젠 놀라운 단계가 아니고 당연히 받아 들이는 현실입니다. 이런 현실에서 우리나라가 미래에 닥칠 가장 급박한 분야가 치매등의 노화에 수반하는 뇌질환 문제일것이라 생각됩니다. 최근 논문중에 신경퇴행 관련된 논문이 있어 소개합니다.
성상교세포는 중추신경계에 존재하는 주요한 면역 세포 중 하나로, 뇌와 척수에 있는 글리아 세포의 일종입니다. 이 세포들은 뇌의 건강과 기능을 유지하는 데 필수적인 역할을 하며, 뇌 조직의 손상이나 질병 시 염증 반응을 조절하고, 손상된 신경 세포를 제거하는 등의 면역 반응에 중요한 역할을 합니다.
케이스 웨스턴 리저브 의과대학(Case Western Reserve University School of Medicine) 과학자들이 이끄는 팀은 신경퇴행성 질환 퇴치를 위한 새로운 치료 접근법을 확인했으며, 특히 알츠하이머병, 파킨슨병, 백질 소멸병 및 다발성 경화증에 대한 개선된 치료법에 대한 희망을 제공합니다.
2월 20일 Nature Neuroscience 저널에 온라인으로 발표된 연구팀의 새로운 연구는 일반적으로 건강한 뇌 기능을 지원하는 뇌의 가장 풍부한 세포인 성상교세포에 초점을 맞췄습니다 .
미국 국립보건원(National Institutes of Health)에 따르면 전 세계 수백만 명의 사람들에게 영향을 미치는 신경퇴행성 질환은 뇌나 신경계의 신경 세포가 시간이 지남에 따라 기능을 상실하고 궁극적으로 소멸될 때 발생합니다. 이것은 알츠하이머병과 파킨슨병이 가장 흔합니다.
성상교세포가 신경퇴행성 질환에서 신경세포 손실을 증가시키는 유해한 상태로 전환될 수 있다는 증거가 늘어나고 있으며 이것을 악성 성상교세포라고 합니다. 연구자들은 이러한 악성 성상교세포가 형성되는 것을 방지하는 능력에 대해 수천 가지 가능한 약물을 테스트하기 위해 새로운 세포 기술을 만들었습니다.
“고처리량 약물 스크리닝을 활용해서 주요 단백질을 억제함으로써 유해한 성상교세포의 형성을 예방할 수 있는 방법을 확인했습니다.”라고 수석 저자이자 미국 다발성 경화증 학회(National Multiple Sclerosis Society) 연구원인 Benjamin Clayton이 말했습니다. 그들은 특정 단백질인 HDAC3의 활동을 차단하면, 위험한 성상교세포의 발달을 예방할 수 있다는 것을 발견했습니다.
과학자들은 특히 HDAC3를 표적으로 하는 약물을 투여함으로써 위험한 성상교세포의 발달을 예방하고 쥐 모델에서 신경 세포의 생존을 크게 증가시킬 수 있다는 것을 발견했습니다.” 이 연구는 질병에 걸린 성상교세포를 제어하는 치료법을 발견하기 위한 방법 및 그에 알맞은 플랫폼을 확립하는 것이 가능합니다. 그리고 신경퇴행성 질환을 치료하기 위해 성상교세포 상태를 조절하는 치료 가능성을 제시할수 있습니다.”라고 치료학 교수이자 수석 연구원인 Tesar 박사는 주장합니다.
의과대학 신경교과학연구소 소장이기도 한 Tesar는 환자들이 이런 희망을 누리기 위해서는 더 많은 연구가 이루어져야 한다고 말합니다. 그리고 그는 이번 연구 결과가 해로운 성상교세포를 무장 해제하고 신경 보호를 지원하는 새로운 치료법의 개발로 이어질 수 있다고 말했습니다.
아마도 미래에 신경퇴행성 질환을 앓고 있는 사람들의 삶을 개선할 수 있을 것입니다. Tesar는 “신경퇴행성 질환 치료법은 일반적으로 신경 세포를 직접 표적으로 삼지만 여기서 우리는 성상교세포의 손상 효과를 고치는 것이 치료적 이점을 제공할 수 있다고 주장합니다. 우리의 발견은 신경퇴행성 질환 치료의 지형을 성상교세포 표적화 약물의 개발로 재정의하고, 그에 따라 치료에 대한 새로운 시대의 문을 열수 있습니다”라고 주장합니다.
네이처 신경과학 , 2024; DOI:10.1038/s41593-024-01580-z
Issue: 성상교세포에 대한 연구는 언제 어떻게 시작되었나요?
Clue: 성상교세포에 대한 연구는 19세기 후반에 시작되었습니다. 초기의 연구는 주로 뇌 조직의 미세 구조를 관찰하는 데 초점을 맞췄으며, 이 과정에서 성상교세포와 같은 글리아 세포의 존재가 처음으로 기술되었습니다. 20세기에 들어서면서, 과학자들은 성상교세포가 중추신경계의 면역 반응과 염증 과정에서 중요한 역할을 한다는 것을 점차 이해하기 시작했습니다.
Issue: 성상교세포 연구의 역사적 중요성은 무엇인가요?
Clue: 성상교세포 연구의 역사적 중요성은 중추신경계의 면역 반응 메커니즘을 이해하는 데 큰 기여를 했다는 데 있습니다. 이 세포들에 대한 연구를 통해, 뇌의 면역 체계가 어떻게 작동하는지, 뇌 손상과 질병이 발생했을 때 뇌가 어떻게 반응하는지에 대한 중요한 통찰을 얻을 수 있었습니다. 또한, 다양한 신경계 질환의 발병 메커니즘을 이해하고 새로운 치료 전략을 개발하는 데 기초적인 정보를 제공했습니다.
Issue: 과거에 성상교세포 연구에 어떤 방법이 사용되었나요?
Clue: 과거에 성상교세포 연구에는 주로 조직 염색과 광학 현미경을 사용한 미세 구조 관찰이 사용되었습니다. 이 방법을 통해 성상교세포의 모양, 위치, 그리고 뇌 조직 내에서의 분포를 관찰할 수 있었습니다. 또한, 전자 현미경을 사용한 초고해상도 관찰도 성상교세포의 세포 내 구조를 이해하는 데 중요한 역할을 했습니다.
Issue: 현재 성상교세포 연구에서는 어떤 새로운 기술이 사용되고 있나요?
Clue: 현재 성상교세포 연구에서는 유전자 편집 기술, 고해상도 이미징, 유전체 및 전사체 분석, 그리고 생체 내 이미징 기술 등이 사용되고 있습니다. 이러한 첨단 기술들을 통해, 성상교세포의 기능, 그들이 중추신경계에서 수행하는 역할, 그리고 다양한 신경계 질환에서의 작용 메커니즘을 보다 정밀하게 이해할 수 있게 되었습니다.
Issue: 성상교세포 연구의 현재 진행 상황은 어떠한가요?
Clue: 현재 성상교세포 연구는 신경염증, 신경퇴행성 질환, 그리고 뇌 손상 후의 회복 과정 등 다양한 측면에서 활발히 진행되고 있습니다. 연구자들은 성상교세포가 이러한 과정에서 어떻게 기능하고, 신경 세포와 상호작용하는지를 규명하기 위해 노력하고 있습니다. 또한, 성상교세포를 조절하여 신경계 질환을 치료하거나 뇌 손상의 회복을 촉진하는 새로운 방법을 개발하기 위한 연구도 진행 중입니다.
Issue: 성상교세포 연구가 신경계 질환 치료에 어떻게 기여하고 있나요?
Clue: 성상교세포 연구는 알츠하이머병, 파킨슨병, 다발성 경화증 등과 같은 신경퇴행성 질환의 치료 개발에 중요한 기여를 하고 있습니다. 이 연구를 통해, 성상교세포가 질병의 진행에 어떤 역할을 하는지, 그리고 이 세포들을 통해 질병 진행을 억제하거나 역전시킬 수 있는 가능성에 대해 탐색하고 있습니다. 예를 들어, 성상교세포의 염증 반응을 조절함으로써 신경 손상을 줄이고, 신경 회복을 촉진하는 치료 전략이 연구되고 있습니다.
Issue: 미래에 성상교세포 연구에서 중점을 둘 새로운 연구 주제는 무엇이 있을까요?
Clue: 성상교세포의 역할을 조절하는 유전적 요인의 규명, 성상교세포와 신경 세포 간의 상호작용 메커니즘의 이해, 그리고 성상교세포가 참여하는 신경 회복 과정의 정밀한 분석 등이 있습니다. 이 외에도, 성상교세포를 이용한 신경계 질환의 조기 진단 방법 개발과, 성상교세포 기반의 새로운 치료 전략 탐색도 중요한 연구 주제가 될 것입니다.
성상교세포 연구는 개인 맞춤형 의학과 질병의 조기 진단, 그리고 더 효과적인 치료 전략 개발 측면에서 큰 진전이 있을 것으로 예상됩니다. 특히, 성상교세포의 유전적 및 기능적 다양성을 이해함으로써, 특정 질병 상태에 맞는 세포 특이적 치료법을 개발할 수 있을 것이며, 성상교세포와 다른 신경계 세포 간의 상호작용을 타겟으로 한 치료 전략도 중요한 연구 분야가 될 것으로 생각됩니다.
