인간의 뇌에는 기능, 모양, 크기가 모두 다른 매우 다양한 신경 세포, 즉 뉴런이 존재합니다. 이러한 세포의 다양성 때문에 연구자들은 알츠하이머병과 같은 신경 퇴행성 질환을 비롯한 신경 질환의 특정 메커니즘을 정확히 파악하기가 어렵습니다. 하지만 연구자들은 여전히 새로운 뉴런 아형을 발견하고 있으며, 새로운 발견이 있을 때마다 신경학 연구에 새로운 희망이 되고 있습니다. 새로운 연구 결과가 발표된 네이처 커뮤니케이션 에 발표된 새로운 연구는 그러한 발견 중 하나를 설명합니다. 브리티시 컬럼비아 대학교(UBC)의 연구진이 진행한 이 연구는 중요한 사물을 기억하고 인식하는 능력에 핵심적인 역할을 하는 새로운 유형의 뇌 세포, 이른바 ‘난형 세포’를 집중적으로 조명합니다. 신경 퇴행성 질환 연구에 획기적인 영향을 미칠 수 있는 이 연구의 요약을 읽어보세요.
“눈에 잘 띄지 않는 곳에 숨어 있는” 난형 세포 발견
난형 세포는 세포체의 모양이 달걀과 비슷하기 때문에 난형 세포라는 이름이 붙었습니다. UBC 연구진은 인간 해마 내에서 비교적 적은 수의 이 세포를 확인했으며, 이 세포는 피라미드 피라미드 세포에 인접한 비피라미드 흥분성 뉴런이지만 유전자 발현, 생리학, 형태 및 연결성이 다르다는 점에서 이들과 구분할 수 있습니다. 이 세포는 생쥐와 다른 동물에서도 확인되었습니다. 수석 저자인 아드리엔 킨만은 쥐의 뇌 샘플을 분석하던 중 이 세포의 아형을 발견했으며, 난형 세포가 “눈에 잘 띄는 곳에 숨어 있었다”고 말했습니다. 이 세포는 독특한 신경 회로와 더불어 매우 독특한 유전자 발현을 보이는 것으로 보였습니다. 추가 분석을 통해 킨만과 동료 연구자들은 난형 세포가 “세포 및 기능 수준에서 다른 뉴런과 상당히 구별된다”는 사실을 발견했습니다.
난형 세포의 메커니즘 탐구하기
킨만과 그녀의 동료들은 난형 세포가 여러 수준에서 구별된다는 점에 주목했지만, 이 세포가 신경망에서 어떤 역할을 하는지는 확실하지 않았습니다. 이를 알아보기 위해 킨만은 생쥐의 세포를 조작하여 난형 세포가 뇌 안에서 활동할 때 빛을 발하도록 했습니다. 연구팀은 소형 단일 광자 현미경을 사용하여 빛나는 세포를 관찰했습니다.
흥미롭게도 이 난형 세포는 생쥐가 환경에서 낯선 물체를 만났을 때 불이 켜졌지만, 그 물체에 익숙해지면 세포가 반응을 멈췄습니다. “놀라운 것은 이 세포들이 새로운 것에 노출되었을 때 얼마나 생생하게 반응하는가입니다.”라고 킨만은 말합니다. “세포 활동과 행동 사이에 이렇게 명확한 연관성을 목격하는 것은 드문 일입니다.” 연구진은 난형 세포가 물체를 기억에 저장하는 과정을 촉발하여 우리가 물체를 인식할 수 있게 한다는 결론을 내렸습니다. 본질적으로 난형 세포는 우리가 가족 사진을 보고 부모나 형제를 알아볼 수 있는 이유입니다.
난형 세포 연구를 뇌 질환에 적용하기
난형 세포가 물체 인식과 기억에 기여한다는 사실을 알게 된 연구진은 이제 이 독특한 세포가 알츠하이머병과 간질 등 특정 뇌 질환에서 어떤 역할을 하는지 조사하고 있습니다. 연구팀은 이 세포가 조절 장애를 일으키면 특정 신경 질환의 증상을 유발할 수 있다는 가설을 탐구하고 있습니다. “인식 기억은 알츠하이머병의 특징 중 하나로, 열쇠가 무엇인지, 사랑하는 사람의 사진을 잊어버리는 것과 같은 증상입니다.”라고 킨만은 말합니다. “이러한 세포를 조작하여 이를 예방하거나 되돌릴 수 있다면 어떨까요?” 간질 치료를 위해 연구팀은 난형 세포가 “발작 시작과 전파에 중요한 역할을 할 수 있는지”를 연구하고 있습니다.
_____
이전에 발견되지 않았던 이 뉴런 유형에 대한 탐구는 수많은 신경 질환의 치료에 놀라운 영향을 미칠 수 있습니다.
생쥐의 비공간적 물체 학습을 연구하기 위해 Scantox Neuro는 새로운 인식 테스트를 사용한 전임상 연구를 제공합니다. 모리스 물 미로, 반스 미로, Y-미로, 상황적 공포 조건화, 수동적 회피, 2지선다 수영 테스트와 같은 추가 테스트를 통해 기억뿐만 아니라 다른 유형의 학습도 평가할 수 있습니다. 세포 형태 분석은 뇌 조직의 조직학적 염색 또는 면역 형광 라벨링으로 수행할 수 있습니다. 세포의 정량화는 조직학적 염색 또는 평가자 독립적 접근법에 의한 라벨링을 통해 수행할 수 있습니다.
Scantox 는 1977년부터 최고 수준의 약리학 및 규제 독성학 서비스를 제공하는 선도적인 북유럽 전임상 GLP 인증 임상시험수탁기관(CRO)입니다. Scantox 제약 및 생명공학 기업의 신약 개발 프로젝트를 지원하는 전임상 계약 연구 서비스에 중점을 두고 있습니다. 핵심 역량에는 탐색 및 효능 연구, PK 연구, 일반 독성 연구, 국소 내성 연구, 상처 치유 연구 및 백신이 포함됩니다. 서비스 및 연구 분야에 대해 자세히 알아보려면 다음을 참조하세요. 뉴스레터 구독하기. 파트너십에 관심이 있으시다면 다음을 참조하세요. 온라인 문의.
