알츠하이머병 확산 돕는 핵심 단백질 아크 발견

알츠하이머병은 타우(Tau)라는 독성 단백질이 뇌에 쌓이며 발생합니다. 이 단백질은 신경세포를 손상하고 인지 기능을 저하시킵니다. 최근 연구 결과, 독성 단백질이 뇌의 여러 영역으로 퍼지며 병세가 악화한다는 사실이 밝혀졌습니다.

유타 대학교 보건 연구진은 아크(Arc, Activity-regulated cytoskeleton-associated protein) 단백질이 타우의 확산을 매개한다는 사실을 확인했습니다. 아크는 본래 신경세포 간 소통을 돕는 정상적인 단백질입니다. 하지만 알츠하이머병 환자의 뇌에서는 독성 타우를 건강한 세포로 전달하는 통로 역할을 합니다.

연구진은 실험용 쥐를 대상으로 연구를 진행했습니다. 그 결과 아크 단백질이 세포외 소포체(Extracellular vesicles)에 타우를 담아 이동시킨다는 점을 발견했습니다. 세포외 소포체는 본래 세포 간 신호를 전달하는 자연적인 통신 시스템입니다. 그러나 독성 단백질이 이를 악용하여 병을 퍼뜨립니다.

세포 내부에 쌓인 타우는 끈적한 덩어리인 타우 씨앗(Tau seeds) 형태로 분해됩니다. 이 씨앗은 새로운 신경세포로 이동합니다. 씨앗이 건강한 세포에 도달하면 정상적인 타우 단백질을 변형합니다. 결국 건강한 세포 내에 다시 독성 덩어리가 형성됩니다.

연구진은 실험에서 아크 단백질을 제거했습니다. 그러자 타우의 이동이 현저하게 줄어들었습니다. 이는 아크 단백질이 타우 확산에 필수적인 요소임을 보여주는 중요한 근거입니다.

다만 아크 단백질은 이중적인 역할을 수행합니다. 초기 단계에서 손상된 세포가 독성 타우를 배출하도록 도와 세포 생존을 돕기도 합니다. 따라서 단순히 아크를 제거하기보다 독성 소포체가 건강한 세포로 진입하는 과정을 차단하는 치료 전략이 효과적입니다.

연구진은 인간의 뇌 조직에서도 아크와 타우가 포함된 세포외 소포체를 발견했습니다. 이는 동일한 기전이 사람에게도 존재할 가능성을 시사합니다. 다만 실제 임상 치료제로 개발하기까지는 추가적인 연구와 검증 과정이 필요합니다.

이번 연구는 알츠하이머병의 진행을 완전히 되돌리지는 못합니다. 그러나 병의 확산을 억제하여 인지 기능 저하를 늦추는 새로운 치료법의 토대를 마련했습니다. 해당 연구 결과는 국제 학술지 셀(Cell)에 게재되었습니다.

이 기사는 일반적인 건강 정보를 제공하며, 의학적 조언을 대체하지 않습니다. 구체적인 건강 문제는 의료 전문가와 상담하십시오.

출처: Cell (2024), 유타 대학교 보건 연구팀 발표 자료.