"잠자는 뇌 줄기세포, 노폐물 치우면 재가동된다"

형광을 발하는 생쥐 뇌(해마 치상회)의 신경 줄기세포[ UW-Madison 크리스토퍼 모로 제공]

(서울=연합뉴스)  과거엔 다 자란 포유류가 새로운 신경세포(뉴런)를 만들지 못하는 것으로 알았다.

그러나 포유류 성체도 신경 줄기세포를 갖고 있다는 걸 시사하는 연구 결과가 최근 보고됐다.

포유류 성체의 뇌에도 신경 줄기세포는 있지만, 세포 주기에 진입하지 않아 신경 발생(neurogenesis)이 일어나지 않을 뿐이라는 것이다.

신경 줄기세포가 세포 주기에 들어가 분열하려면, 신경세포에 침적된 단백질 노폐물이 제거돼야 한다.

그런데 신경 줄기세포가 세포 필라멘트(cellular filament)의 도움을 받아 손상된 단백질을 제거하는 메커니즘을, 미국 위스콘신대 매디슨캠퍼스(UW-Madison) 과학자들이 밝혀냈다.

이 발견은 알츠하이머병 같은 신경 퇴행 질환이나 뇌 부상 치료 등에 필요한 '세포 표적'을 제시했다는 점에서 우선 주목된다.

세계 보건 의료계에 중대한 도전으로 부상한 알츠하이머병의 특징이자 추정 원인도, 변형된 단백질이 뭉쳐 신경세포에 쌓이는 것이다.

이 연구를 수행한 UW-Madison의 다시 무어 신경학 조교수팀은 이런 내용의 논문을 저널 '셀 스템 셀'(Cell Stem Cell) 온라인판에 발표했다.

이 대학은 28일(현지시간) 별도의 논문 개요를 온라인 사이트(www.eurekalert.org)에도 올렸다.

연구팀은 신경 줄기세포의 단백질 처리 시스템에서 핵심 역할을 하는 게 '비멘틴(vimentin) 중간 필라멘트'라는 걸 생쥐 모델 실험에서 확인했다.

단백질 분해 효소 복합체인 프로테아솜(proteasome)을, 손상된 단백질 뭉치가 있는 데로 운반하는 게 바로 비멘틴 필라멘트였다.

중간 필라멘트는 모두 여섯 종이 있다. 그중 비멘틴 필라멘트는 백혈구, 혈관 내피세포 등에서 세포막 구조를 지지하고, 세포 내 소기관을 고정하는 일을 한다.

신경 줄기세포가 노화 과정에 있거나, 휴면기에 들거나, 독성 화학물질에 노출되면 이렇게 망가진 단백질이 쌓인다.

신경 줄기세포에 비멘틴이 부족하면 단백질 제거 능력이 약해져 휴면기에서 벗어나는 게 지체되고 독성 화학 물질 노출로부터 회복하는 능력도 약해지는 것으로 드러났다.

실제로 비멘틴을 만들지 못하는 생쥐는, 나이가 어려도 줄기세포의 뉴런 생성 능력이 떨어졌다.

크리스토퍼 모로 연구원은 "비멘틴이 암과 같은 질병에서 어떤 작용을 하는지 밝히는 게 다음 연구 목표가 될 것"이라고 말했다.

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