한국뇌연구원이 알츠하이머병 진행 과정에서 뇌 부위별로 작동하는 분자 신호 체계를 규명했다.한국뇌연구원은 퇴행성뇌질환 연구그룹 윤종혁 박사 연구팀이 단백체와 신경전달물질 정보를 통합 분석해 알츠하이머 초기 진행에 따른 뇌 영역별 ‘분자 신호 회로도’를 밝혀냈다고 18일 밝혔다.이번 연구는 단백질 네트워크와 도파민·세로토닌 등 신경전달물질 시스템 간 상호작용을 동시에 분석해 알츠하이머의 복합 병태생리를 입체적으로 규명했다는 점에서 의미가 크다.알츠하이머병은 타우 단백질 축적과 신경전달물질 이상 등이 복합적으로 작용해 발생하지만, 기존 연구는 개별 단백질이나 특정 신경전달물질 변화 분석에 집중돼 질환 진행 과정에 대한 통합적 이해에는 한계가 있었다.연구팀은 이를 보완하기 위해 ‘통합 멀티오믹스 분석’ 기법을 적용했다. 알츠하이머 타우 병증 모델인 PS19 마우스를 활용해 해마와 대뇌피질 등 뇌 7개 주요 영역에서 정량적 단백체 분석과 신경전달물질 프로파일링을 동시에 수행했다.이어 최신 데이터 분석 기법을 통해 단백질 신호전달 네트워크와 신경전달물질 농도 변화를 연결하는 새로운 ‘신호 모듈’을 도출했다.연구 결과 알츠하이머 진행 과정에서 도파민과 세로토닌 관련 신호 모듈이 뇌 영역별로 다르게 변화하는 것으로 확인됐다. 특히 해마와 소뇌에서는 신경전달물질 변화와 특정 단백질 네트워크가 밀접하게 연동돼 질환 진행에 영향을 미치는 것으로 나타났다.윤종혁 박사는 “알츠하이머 병태생리를 뇌 부위별 회로 수준에서 이해할 수 있는 새로운 분석 관점을 제시했다”며 “향후 뇌질환 진단과 치료 전략 개발에 활용될 것으로 기대한다”고 말했다.이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단, 정보통신산업진흥원 지원으로 진행됐으며, 연구 성과는 국제 학술지 ‘Molecular & Cellular Proteomics(MCP)’ 최신호에 게재됐다.
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