알츠하이머병은 일반적으로 65세 이상에게 나타나는 난치성 신경 퇴행성 질환입니다.
그러나 과학자들은 증상이 나타나기 수십 년 전에 환자의 뇌에 특정 예측 인자, 특히 미토콘드리아 기능 장애가 나타날 수 있다고 생각합니다.
이를 염두에 두고 유럽 싱크로트론 방사선 시설(ESRF)의 연구원들은 최근 흥미로운 질문을 제기했습니다: 미토콘드리아의 오작동이 알츠하이머를 정확하게 예측할 수 있을까요? 알츠하이머병의 기원에 대한 이해 알츠하이머병은 전 세계 수백만 명의 사람들에게 영향을 미치지만, 아직 그 기원은 완전히 밝혀지지 않았습니다.
수십 년 동안 연구자들은 뇌의 비정상적인 단백질인 아밀로이드 플라크가 이 질환의 잠재적 원인으로 지목되어 왔습니다.
하지만 이제 Nature Communications에 발표된 새로운 연구에 따르면 의 연구는 한 걸음 더 나아가 뇌세포 내의 미토콘드리아에 대한 또 다른 초점을 제시합니다. 알츠하이머병 발병에서 미토콘드리아의 역할 연구팀은 연구를 시작하기 위해 노화 환자의 미토콘드리아 기능 장애에 초점을 맞추었습니다.
세포의 “발전소”라고도 불리는 미토콘드리아는 세포 에너지 생산에 중요한 역할을 하지만, 신체 항산화 수준이 낮을 때 주로 스트레스로 인해 시간이 지남에 따라 오작동을 일으키는 것으로 알려져 있습니다.
알츠하이머병 환자에게서 볼 수 있듯이 비효율적인 세포 에너지 생산은 치명적일 수 있습니다.
하지만 미토콘드리아가 다른 이유로 오작동한다면 어떨까요?
ESRF 연구팀은 알츠하이머병 환자가 미토콘드리아 내에 앞서 언급한 비정상적인 플라크인 아밀로이드가 존재할 수 있다고 의심했습니다.
이러한 플라크가 쌓이면 뇌세포 내에서 충분한 에너지를 생성하는 데 필요한 주요 단백질 복합체가 손상되어 퇴행성 질환인 알츠하이머병을 예측할 수 있습니다. 미토콘드리아 기능 장애 탐구 많은 생물학적 구성 요소와 마찬가지로 미토콘드리아는 에너지를 효율적으로 생성하기 위해 조립 인자라는 단백질에 의존합니다.
연구팀은 세 가지 핵심 단백질로 구성된 미토콘드리아 복합체 I 어셈블리(MCIA)로 알려진 하나의 조립 인자 복합체에 주목했습니다: ECSIT, ACAD9, NDUFAF1.
그런 다음 연구팀은 최첨단 극저온 전자 현미경을 사용하여 이 단백질 복합체의 구조를 매핑했습니다.
그 결과 ECSIT가 중요한 세포 에너지 메커니즘을 조정하는 데 중요한 역할을 한다는 사실을 발견했습니다.
마지막으로 연구진은 아밀로이드가 존재할 경우 ECSIT가 손상되어 과도하고 비효율적인 에너지 생성을 초래할 수 있다는 결론을 내렸습니다.
수석 연구원은 이 과정이 미토콘드리아에서 “결국 호흡 사슬의 손상으로 이어지는 해로운 주기”를 만들어 알츠하이머병과 같은 질환이 발병할 수 있는 발판을 마련한다고 지적했습니다.
이 관찰은 아밀로이드와 알츠하이머병 발병 사이의 연관성에 대한 기존의 가정을 뒤집는 것입니다.
세포 내의 미토콘드리아처럼 작은 구조의 구조를 매핑하는 것은 지나치게 세밀해 보일 수 있지만, 이와 같은 임상 연구 프로젝트는 아주 작은 세포 구성 요소가 획기적인 의학 연구에 얼마나 중요한지 보여줍니다.
궁극적으로 이 고도로 표적화된 연구는 알츠하이머병의 초기 단계를 더 잘 이해할 수 있는 길을 열어줄 수 있습니다.
연구자들이 알츠하이머를 유발하는 요인을 파악할 수 있게 되면 발병을 늦추고 진행을 늦추는 데 한 걸음 더 다가갈 수 있으며, 잠재적으로 수백만 명의 삶을 변화시킬 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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