KPI뉴스 - UNIST "늙으면 뇌에 쌓이는 철(Fe), 신경세포의 대응법 찾았다" 

  • 맑음철원9.8℃
  • 맑음광양시17.2℃
  • 구름많음원주13.9℃
  • 흐림해남15.2℃
  • 구름많음춘천12.4℃
  • 흐림김해시16.9℃
  • 구름많음대전15.5℃
  • 구름많음전주15.5℃
  • 구름많음수원15.0℃
  • 구름많음경주시16.5℃
  • 구름많음제천12.6℃
  • 흐림영광군14.8℃
  • 흐림진도군14.0℃
  • 흐림순창군14.7℃
  • 구름많음영덕16.5℃
  • 구름많음동해14.7℃
  • 흐림강진군15.9℃
  • 흐림성산15.2℃
  • 구름많음포항15.5℃
  • 구름많음양평13.9℃
  • 구름많음통영17.6℃
  • 흐림장흥16.3℃
  • 맑음대관령10.6℃
  • 구름많음인제12.0℃
  • 구름많음금산14.1℃
  • 흐림고산13.2℃
  • 흐림영천15.0℃
  • 흐림부산18.4℃
  • 구름많음보령16.3℃
  • 맑음부여14.4℃
  • 구름많음안동14.3℃
  • 흐림정읍14.7℃
  • 맑음파주12.6℃
  • 흐림광주15.9℃
  • 구름많음보은14.0℃
  • 흐림완도16.3℃
  • 흐림고흥16.4℃
  • 구름많음남원15.2℃
  • 구름많음남해15.6℃
  • 흐림여수15.4℃
  • 맑음진주15.8℃
  • 구름많음충주14.1℃
  • 맑음청송군15.5℃
  • 구름많음정선군10.9℃
  • 비서귀포17.6℃
  • 구름많음강릉16.3℃
  • 구름많음홍천12.3℃
  • 맑음동두천15.2℃
  • 구름많음영월16.1℃
  • 구름많음산청16.1℃
  • 맑음강화15.6℃
  • 구름많음구미16.3℃
  • 구름많음대구16.4℃
  • 흐림양산시18.5℃
  • 흐림고창군15.0℃
  • 구름많음함양군16.1℃
  • 구름많음봉화13.6℃
  • 구름많음거제16.9℃
  • 구름많음이천14.4℃
  • 구름많음청주14.4℃
  • 구름많음울진13.8℃
  • 흐림북부산17.6℃
  • 구름많음상주15.9℃
  • 구름많음거창15.8℃
  • 구름많음천안14.1℃
  • 흐림제주15.7℃
  • 맑음백령도14.0℃
  • 흐림임실14.2℃
  • 구름많음추풍령13.9℃
  • 구름많음북창원16.9℃
  • 구름많음영주13.8℃
  • 맑음합천17.1℃
  • 구름많음문경14.8℃
  • 구름많음의성16.1℃
  • 구름많음서울15.8℃
  • 구름많음목포14.0℃
  • 흐림장수12.8℃
  • 맑음군산15.7℃
  • 구름많음의령군16.6℃
  • 구름많음보성군16.6℃
  • 흐림부안15.2℃
  • 구름많음태백11.2℃
  • 흐림고창15.4℃
  • 흐림흑산도14.3℃
  • 구름많음울릉도13.2℃
  • 구름많음세종15.2℃
  • 구름많음북춘천12.0℃
  • 구름많음홍성16.3℃
  • 구름많음서청주15.5℃
  • 맑음창원16.6℃
  • 구름많음서산16.0℃
  • 구름많음순천14.9℃
  • 구름많음울산15.8℃
  • 맑음속초15.6℃
  • 맑음인천14.8℃
  • 구름많음북강릉15.0℃
  • 구름많음밀양17.5℃

UNIST "늙으면 뇌에 쌓이는 철(Fe), 신경세포의 대응법 찾았다" 

최재호 기자
기사승인 : 2022-09-01 08:28:14
'파킨스병' 등 뇌세포 사멸 대응하는 보호 메커니즘 규명
권태준·조형준 바이오메디컬공학과 교수, 전문지에 발표
나이가 많아질수록 뇌에 쌓이면서 퇴행성 신경질환을 일으키는 철(Fe)의 독성을 해소하는 데 중요한 역할을 하는 유전자가 울산과학기술원 연구진에 의해 확인됐다.

▲ 왼쪽부터 권태준 교수, 조화평·권구진 연구원, 조형준 교수 등이 연구에 쓰인 MRI 장비를 배경으로 포즈를 취하고 있다. [울산과학기술원 제공]

UNIST(유니스트·총장 이용훈)는 바이오메디컬공학과의 권태준·조형준 교수팀이 '나이를 먹을수록 뇌에 쌓이는 철에 대한 신경세포의 대응 방법'을 규명했다고 1일 밝혔다.

노화 동물 모델과 세포주 검증 실험을 통해 단백질 접힘 이상 관련 유전자인 '씨엘유'(CLU)와 '에이치이알피유디1'(HERPUD1)이 철 독성 해소에 중요한 역할을 한다는 것을 알아낸 것이다.

철과 같은 중금속은 우리 몸에 꼭 필요하지만, 독성을 가지는 활성산소를 발생시키고 DNA 손상이나 세포 사멸을 일으킬 수 있다. 그런데 나이가 들면 우리 뇌의 특정 부분에도 철이 쌓인다.

특히 대표적 퇴행성 신경질환인 '파킨슨병'은 노화 과정에서 '뇌의 흑질'(substantia nigra, SN)에 철이 쌓여 생기는 세포 사멸로 인한 것이라고 알려져 있다.

그런데 나이가 들면서 흑질에 철이 침착돼도 모든 사람이 퇴행성 신경질환을 앓지는 않는다. 축적된 철에 의한 독성에서 뇌세포를 보호하는 메커니즘이 존재하기 때문이다.

권태준-조형준 교수팀은 이 메커니즘을 규명하기 위해 '늙은 쥐와 어린 쥐'의 자기공명영상(MRI)을 비교하고, 관련 유전자를 찾아 세포주 검증 실험을 진행했다. 

늙은 쥐와 어린 쥐의 흑질 부분을 MRI로 촬영한 결과, 나이에 따라 흑질 부분에 철이 쌓인다는 게 정량적으로 확인됐다. 연구진은 해당 영역을 직접 채취해 유전자 발현 분석을 진행하고, 흑질에서 노화에 따라 발현량이 증가하는 유전자의 기능을 분석했다. 

쥐의 뇌 조직을 이용한 유전자 분석에서는 '철의 농도가 높아지는 것에 대해 반응하는 유전자'뿐만 아니라 발달 및 노화 관련된 다양한 유전자가 함께 확인됐다.

연구진은 세포주 검증 실험을 통해 단백질 접힘 이상과 관련된 두 유전자(CLU, HERPUD1)가 철 농도가 높아지면 반응하는 것을 확인했다. 또 세포주에서 이들 유전자의 발현을 줄이자 철의 침착에 따른 세포 사멸이 늘어났다. 

권태준 교수는 "지금까지 퇴행성 신경질환 관련 연구와 비교하면, 나이가 들면서 자연스럽게 뇌 조직에 축적되는 철에 관한 연구는 부족했다"며 "이번에 발견한 유전자들이 노화와 관련된 퇴행성 신경질환과 철의 관계를 연구하는 데에 도움을 줄 것"이라고 기대했다.

이번 연구는 한국연구재단의 대학중점연구소지원사업과 글로벌박사 펠로우십, 한국보건산업진흥원의 보건의료연구개발사업과 울산과학기술원 미래선도형 특성화 사업의 지원을 받아 수행됐다.

연구결과는 와일리(Wiley)에서 출판하는 '에이징 셀(Aging Cell)'에 출판될 예정이며, 온라인상에 미리 공개됐다.

▲ 나이에 따라 흑질에 쌓이는 철의 양과 그에 따른 영향 개념도 [유니스트 제공]

KPI뉴스 / 최재호 기자 choijh1992@kpinews.kr

[저작권자ⓒ KPI뉴스. 무단전재-재배포 금지]