루게릭병 마우스 모델, 성상교세포의 주요 변화 발견

graphic illustration of the main cells of the brain

운동 신경 질환 또는 루게릭병으로도 알려진 근위축성 측색 경화증(ALS)은 신경계에 영향을 미치는 퇴행성 질환입니다.
안타깝게도 현재 효과적인 치료법은 없으며, 대부분의 루게릭병 환자는 진단 후 3~5년 이내에 사망합니다.
연구자들이 이 치명적인 질병에 대한 치료법을 필사적으로 모색하는 가운데, 성상교세포라는 특수한 신경교세포 유형이 계속해서 떠오르고 있습니다.
성상교세포는 루게릭병 병리의 핵심 요소이지만, 이 세포가 질병 진행에 미치는 정확한 영향은 아직까지 미스터리로 남아 있습니다.
이제 프란시스 크릭 연구소의 과학자들이 수행한 두 가지 새로운 신경학 연구는 이 쇠약성 질환에서 성상세포의 역할을 탐구하는 데 중요한 열쇠가 될 수 있습니다.
루게릭병 마우스 모델을 포함하여 이 연구에 사용된 기술에 대해 자세히 알아보려면 계속 읽어보세요.

뇌의 주요 세포에 대한 그래픽 일러스트

마우스 모델과 인간의 루게릭병과 성상 세포

프란시스 크릭 연구소의 생의학 연구자들은 루게릭병에서 성상세포의 역할을 탐구하는 두 편의 논문을 발표했습니다.
첫 번째 논문은 Genome Research에 게재되었으며, 연구진은 루게릭병의 성상세포에 대한 기존의 모든 공개 데이터 세트를 평가했습니다.
이러한 데이터 세트에는 인간 모델과 루게릭병 마우스 모델이 모두 포함되었습니다.
연구진은 루게릭병에서 성상교세포가 두 가지 주요 변화를 보인다는 사실을 발견했습니다.
첫째, 성상교세포는 전 염증성 세포가 되어 주변 운동 신경세포에 해를 끼칩니다.
둘째, 일반적으로 체내에서 대사되는 아미노산인 글루타메이트를 흡수하는 능력을 포함하여 중요한 보호 기능을 상실합니다.
시간이 지나면서 결국 글루타메이트가 축적되면 운동 뉴런이 손상됩니다.

성상세포의 주요 변화의 원인은 무엇인가요?

데이터 세트에서 루게릭병 성상교세포의 유해한 변화를 발견한 후 연구진은 그 원인을 파악해야 했습니다: 정확히 무엇이 이러한 변화를 일으키는 것일까요?
이 질문은 Brain에 발표된 두 번째 연구의 핵심이었습니다.
이 연구에서 연구진은 루게릭병을 유발하는 유전적 돌연변이가 다른 성상교세포도 뚜렷한 기본 분자 패턴을 가지고 있다는 사실을 발견했습니다.
즉, 루게릭병이 진행되는 동안 성상교세포는 시간이 지남에 따라 돌연변이에 따른 변화를 겪을 가능성이 높습니다.
연구팀은 이어서 다양한 루게릭병 유발 돌연변이가 성상교세포에 미치는 영향을 조사했습니다.
연구팀은 주변 면역 세포의 영향 없이도 이러한 돌연변이가 성상교세포에 해로운 변화를 일으키는 것으로 보인다는 사실을 발견했습니다.
“루게릭병 돌연변이 사이의 성상세포 변형의 특성과 다양성은 잘 알려져 있지 않았습니다.”라고 연구 책임자인 도아 타하가 설명합니다.
“초기 질환에서 이러한 변화가 나타나는 다양한 방식에 대해 얻은 통찰력은 세포 변형을 되돌리려는 노력에 유용한 출발점이 될 수 있습니다.”

ALS 성상세포 연구의 시사점

타하의 말처럼 “세포 변환을 역전시키는 것”은 확실히 유망하게 들립니다.
그러나 연구진은 영향을 받은 성상교세포의 분자 패턴을 이해하기 전에 해야 할 일이 더 많습니다.
두 논문의 공동 수석 저자인 벤 클라크는 “우리는 현재 우리가 관찰하고 있는 뚜렷한 분자 패턴의 생물학적 특성과 그것이 어떻게 수렴되는지 이해하기 위해 노력하고 있습니다.”라고 말했습니다. 루게릭병의 초기 성상세포 변화를 이해하면 새로운 치료 표적을 찾을 수 있을 것입니다.”라고 말했습니다.

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궁극적으로 성상교세포의 변화를 줄이거나 되돌리면 루게릭병 치료의 핵심이 될 수 있습니다.
연구 책임자인 올리버 지프는 “이 세포는 단순히 무고한 방관자가 아니라 질병의 진행에 적극적으로 기여합니다.”라고 말합니다.
더 많은 연구가 필요하지만, 인간 모델과 루게릭병 마우스 모델을 모두 평가하는 것은 하나의 시나리오가 될 수 있습니다. Scantox는 1977년부터 최고 수준의 발견, 규제 독성학 및 CMC/분석 서비스를 제공하는 GLP/GCP 준수 임상시험수탁기관(CRO)인 Scantox의 계열사입니다.
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