바이오스펙테이터

바이오스펙테이터 이은아 기자

LSD1 결핍 마우스서 "뇌세포 사멸, 인지기능 감소".. 알츠하이머병ㆍFTD치매 환자 샘플에서도 "비정상적인 LSD1 축적 발견"

알츠하이머병에서 뇌세포가 사멸하는 새로운 원인을 찾았다. 후성유전학적 변화를 일으키는 LSD1 유전자와 퇴행성신경질환 사이의 잠재적 연결고리를 발견한 것이다.

에모리 대학 연구진은 LSD1 유전자 결핍시 알츠하이머병 환자에서 나타나는 것과 유사한 변화를 쥐에서 관찰했다. 알츠하이머병과 전두측두치매(FTD, frontotemporal dementia) 환자의 뇌 샘플에서도 LSD1 단백질이 교란된 것을 발견했다. 이 연구결과는 네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications) 저널에 지난 9일 발표됐다.

뇌에서 LSD1(Lysine-specific histone demethylase1)은 라이신 특이적 히스톤단백질에 결합된 메틸잔기를 떼어줌으로써 다른 유전자의 발현을 조절한다. 연구진은 성인 마우스에서 LSD1 유전자 결핍을 유도했을 때 쥐의 학습 및 기억에 대한 인지기능이 손상되고 마비를 일으키는 것을 관찰했다. 이런 행동변화와 함께 쥐의 뇌에서 뉴런들도 사멸했다. 다만 알츠하이머병의 원인으로 여겨지는 단백질의 응집은 관찰되지 않았다.

이 연구를 주도한 데이비드 칼츠(David Katz) 에모리 대학 교수는 “쥐에서 치매 원인인자로 생각되는 응집된 단백질은 건너뛰고 행동인지 이상을 보이는 단계로 곧바로 넘어간다”고 말했다.

이번 연구에서 더욱 흥미로운 점은 알츠하이머병과 치매(FTD) 환자의 뇌 조직 샘플에서 발견한 사실이다. 알츠하이머병 환자의 신경섬유엉킴(neurofibrillary tangle)과 FTD의 TDP-43 응집체에서 LSD1 단백질이 축적된 것. 일반적으로 LSD1이 핵 안에 위치하고 있는 것을 생각하면 LSD1 단백질이 세포질에 비정상적으로 축적돼있는 이번 발견은 놀랍다.

연구진은 LSD1의 결핍으로 인해 일반적인 퇴행성신경질환 경로에서 유전자 전사에 변화가 일어난 것을 발견했다. 다시말해 LSD1 유도 부적절한 전사를 억제함으로써 신경 퇴행을 예방할 수 있는 가능성이 있다는 것이다.

공동연구를 진행한 알란 리비(Allan Levey) 박사는 “이번 발견은 LSD1과 일부 퇴행성신경질환과 연관 될 수 있다는 단서를 제공했다”고 전했다

향후 연구진은 LSD1이 알츠하이머병과 전두측두치매(FTD)의 주요 원인으로 생각되는 타우(Tau)단백질이나 단백질 응집체와의 연관성에 대한 연구를 진행할 예정이다.