대표적 퇴행성 뇌 질환 '파킨슨병' 발병 원인 밝혀냈다

미토콘드리아 손상 폐기물이 뉴런에 쌓이는 것이 근본 원인
일반인에 비해 PIAS2 단백질 신호조절 잘 되지 않아

덴마크 과학자들이 파킨슨병의 유력한 원인을 밝혀냈습니다.

파킨슨병은 뇌의 신경세포 손상으로 인해 손과 팔 등에 근육 떨림과 강직, 자세 불안정 등의 증상이 나타나는 질병으로, 치매와 함께 대표적인 퇴행성 뇌 질환으로 꼽힙니다.

전 세계적으로 파킨슨 병을 앓는 환자는 700만명에서 1천만명 정도로 추정하고 있습니다.

덴마크 코펜하겐 대학교 '생명공학 연구 혁신 센터'의 스호러 이사자더-나비카스 교수 연구팀은 파킨슨병 발병 원인과 관련된 연구결과를 '분자 정신의학'(Molecular Psychiatry) 저널에 실었습니다.

뉴런에 생긴 미토콘드리아 폐기물의 처리를 제어하는 신호에 이상이 생겨 경로가 막히면 폐기물이 과도하게 쌓여 뉴런이 사멸하고, 이가 '산발적 파킨슨병'으로 이어진다는 것이 해당 논문의 요점입니다.

이사자더-나비카스 교수는 "배가 부르면 (뇌에서) 그만 먹으라는 신호가 오는 것처럼 우리 몸은 항상 적절한 신호로 제어돼야 한다"고 말하며 어떤 신체 부위에 감염이 제거됐을 때 이에 관여한 신호도 사라지는 것이 일반적이라고 설명했습니다.

그러나 파킨슨병 환자는 1형 인터페론 경로를 여닫는 PIAS2라는 단백질의 신호조절이 되지 않아 감염 상황이 종료돼도 경로의 봉쇄가 풀리지 않아 손상된 미토콘드리아가 계속해서 쌓이는 것이 확인됐다고 전해졌습니다.

PIAS2 단백질이 1형 인터페론을 제어하는 신호 경로는 뇌 기능 외에도 미생물과 바이러스의 식별과도 연관되어 있는데, 여기에는 코로나19 바이러스도 포함됩니다.



연구팀은 파킨슨병 환자의 뇌 뉴런을 연구한 데이터 세트(data set) 4개를 기반으로 치매와 파킨슨병을 함께 앓고 있는 환자의 유전자 패턴을 분석했습니다.

생쥐를 대상으로 실험한 결과, PIAS2 단백질이 다량 축적되면 1형 인터페론 경로가 막히고, 미토콘드리아 폐기물이 제거되는 과정이 활성화되지 않는 모습을 확인할 수 있었습니다. 미토콘드리아 손상 폐기물이 축적되면 다른 독성 단백질도 함께 증가하는 것도 함께 확인됐습니다.

실제로 파킨슨병 환자는 같은 연령대 일반인에 비해 PIAS2 발현도가 매우 높았고, 이는 해당 경로가 다른 유형의 가족형 파킨슨병(familial Parkinson's Disease)에도 관여한다고 볼 수 있는 근거로 해석될 수 있습니다.

연구팀은 이후 해당 경로가 신경조직의 항상성과 생존에 어떤 영향을 미치는지에 대해 연구할 것이라고 밝혔습니다.

[디지털뉴스부]