국내 연구진이 참여한 국제 공동 연구팀이 뇌의 인지 기능을 유지하는 핵심 단백질의 작동 원리를 밝혀냈습니다.

한국뇌연구원은 정서 인지 질환 연구그룹 김주현 박사 연구팀이 미국 버팔로 대학교, 존스홉킨스 의과대학과의 국제 공동연구를 통해 뇌 속 성상교세포(astrocyte)에 있는 'NPAS3' 단백질이 미토콘드리아 에너지 대사를 조절해 인지 기능을 유지하는 핵심 연료 공급원임을 규명했다고 밝혔습니다.

연구팀이 성숙한 생쥐의 성상교세포에서 NPAS3 단백질을 제거하자 미토콘드리아 대사의 핵심 수송체 단백질 발현이 억제되면서 글루탐산 활용도가 급격히 떨어졌고, 세포 내 에너지 호흡이 무너지고 신경세포의 필수 연료인 젖산 생성도 줄어들었다고 덧붙였습니다.

성상교세포의 기능 이상은 전전두엽 신경세포의 전기적 활성과 흥분성 신호 전달을 눈에 띄게 줄였으며, 뇌 신경망을 연결하는 가시돌기 밀도 역시 감소시켰다고 했습니다.

인지 능력이 떨어진 생쥐에 다시 젖산을 보충해 주자 저하됐던 인지 기능이 유의미하게 회복되는 결과가 증명됐다고도 했습니다.

교신저자인 한국뇌연구원 김주현 박사는 "이번 성과는 NPAS3 이상으로 인해 세포 소기관, 신경회로, 행동 수준의 이상이 어떤 경로로 유도되는지를 규명한 것"이라며, "자폐증과 조현병 등 신경정신질환의 병리 기전 이해와 치료 전략 탐색에 중요한 단서를 제공할 것"이라고 전했습니다.

이번 연구는 과학기술정보통신부를 통한 한국뇌연구원 기관 고유 사업 지원을 받았는데, 융합 과학 분야의 학술지인 사이언스 어드밴시스(Science Advances, IF 12.5, JCR 상위 8.5%) 최신 호에 실렸습니다.