February 25,2017

“노화 따른 뇌 변화, 뉴런 아니라 주변 세포에 발생”

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나이에 따른 뇌 변화의 대부분은 정보를 수용·처리·전달하는 뉴런(neuron·뇌 등 신경계의 기본 단위)이 아니라, 그 주변에서 구조유지·영양공급·청소 등 보조 역할을 하는 교세포(膠細胞·glial cell)에서 일어난다는 연구 결과가 공개됐다.

또 노화에 따른 교세포 변화가 가장 많이 일어나는 뇌 부위는 치매·알츠하이머병·파킨슨병 등 신경퇴행성질환으로 자주 파괴되는 부위와 일치하는 것으로 드러났다.

이 발견은 앞으로 신경퇴행성질환 연구가 교세포와 뉴런세포 사이의 상호작용에 초점을 맞출 필요가 있음을 시사한다고 연구자들은 지적했다.

영국 프랜시스 크릭 연구소와 유니버시티 칼리지 런던(UCL) 소속 연구자들은 이런 내용을 담은 논문을 학술지 ‘셀 리포츠’(Cell Reports)에 10일 발표했다.

인간 두뇌에는 평균 860억개의 뉴런과 이와 맞먹는 수의 교세포가 있다. 다만 분포 비중은 부위에 따라 크게 다르다. 고등 사고 기능을 담당하는 대뇌 겉질에서는 교세포 비중이 뉴런의 약 4배이며, 소뇌에서는 비율이 거꾸로다.

프랜시스 크릭 연구소 소속 그룹장인 예르네이 울레 UCL 신경학연구소 교수는 “슬프게도, 나이가 들면 다른 신체 부위와 마찬가지로 뇌도 영향을 받는다”며 “더 많은 것을 이해하기 위해 서로 다른 유형의 뇌세포들이 건강한 개인에게서 세월에 따라 어떻게 변하는지 살펴봤다”고 이번 연구의 기본 개념을 설명했다.

그는 “나이가 들면서 (유전자) 발현이 가장 드라마틱하게 변하는 것이 우리 뇌의 교세포 특정 유전자라는 점을 발견해 놀랐다”며 지금까지는 연구자들이 뇌의 정보 처리와 기억에 관여하는 뉴런 자체에 집중해 왔으나 이제는 초점을 바꿔야 할 수도 있다고 강조했다.

연구진은 사망 당시 나이가 16~106세였던 건강한 사람 480명의 뇌 조직 샘플을 입수해 서로 다른 뇌 부위 10곳의 뉴런세포와 교세포에 나타나는 유전자 발현 패턴을 조사했다. 이 과정에서 강력한 이미징 기술, 데이터 마이닝, 머신 러닝 등 기법이 이용됐다.

논문 제1저자이며 프랜시스 크릭 연구소와 UCL의 연구원인 릴라흐 소레크 박사는 “계산학적 접근(computational approach)을 활용해 엄청난 규모의 데이터 모음을 분석할 수 있었다”고 말했다.

그는 “뉴런을 둘러싸고 외부 영향으로부터 차단하는 교세포들은 나이가 들면서 일종의 ‘정체성 위기’를 겪는 것으로 나타났다”며 “젊을 때는 서로 다른 뇌 부위에서 상이한 유전자 발현 패턴이 나타나지만, 노화가 진행되면서 이런 패턴이 줄어든다”고 설명했다.

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