지난 수십 년간의 연구를 통해 뇌의 알파-시누클레인 응집체와 파킨슨병과 같은 신경 퇴행성 질환 사이의 연관성이 밝혀졌습니다.
하지만 최근까지 과학자들은 이러한 응집체가 어떻게 생성되고 확산되는지 이해하지 못했습니다.
하지만 형질전환 마우스 모델을 사용한 새로운 실험 연구가 이를 바꿀 수 있습니다.
연구자들은 알파-시누클레인 응집체가 어떻게 확산되는지에 대한 새로운 이해가 파킨슨병 및 기타 쇠약성 신경 퇴행성 질환에 대한 미래의 치료 혁신으로 이어질 수 있기를 희망하고 있습니다.
알파-시누클레인 응집체와 파킨슨병
지난 수십 년 동안 과학자들은 파킨슨병이 뇌에서 어떻게 성장하고 퍼지는지 이해하기 위해 형질전환 마우스 모델과 다른 동물 모델의 뇌를 관찰해 왔습니다.
이 연구의 주요 결과 중 하나는 파킨슨병과 알파-시누클레인 응집체로 알려진 신경 단백질의 비정상적인 성장 및 확산 사이의 관찰 가능한 연관성을 발견한 것입니다.
형질 전환 마우스 모델과 동물 모델을 사용하여 연구자들은 파킨슨병에서 알파-시누클린 응집체가 뇌 전체에 기하급수적으로 성장하고 확산되어 감염과 같은 연쇄 반응으로 이동하고 확장되는 것을 관찰했습니다. 이러한 알파-시누클레인 응집체는 점점 커집니다, 이들은 점점 더 많은 정상 알파-시누클레인 단백질을 유도하여 점점 더 큰 응집체를 형성할 수 있습니다.
큰 응집체는 결국 작은 응집체로 분해되어 뇌 전체에 퍼지는 동일한 과정을 계속합니다.
연구자들은 형질전환 마우스 모델의 뇌와 다른 동물 모델의 뇌에 알파-시누클레인 응집체를 주입하여 알파-시누클레인 응집체의 기하급수적인 확산을 유도할 수 있다는 것을 입증했습니다.
U 그러나 최근까지 과학자들은 알파-시누클레인 응집체가 한 뉴런에서 다른 뉴런으로 확산되는 메커니즘을 이해하지 못했습니다.이제 새로운 연구 덕분에 알파-시누클레인이 어떻게 생성되고 뉴런을 통해 확산되는지 이해하는 데 한 걸음 더 다가갈 수 있습니다. 에 발표 된 네이처 커뮤니케이션. 연구팀은 웨일 코넬 의과대학의 페일 가족 뇌 및 마음 연구소 및 아펠 알츠하이머병 연구소의 신경과학 조교수인 마누 샤르마 박사와 웨일 코넬 의과학 대학원의 박사 과정생인 잉 쉬에 시에(Ying Xue Xie) 공동 제1저자가 이끌었습니다.
돌파구 탐색하기
알파 시누클레인 알파-시누클레인 A53T 형질전환 마우스(hA53Ttg) 모델샤르마 박사와 그의 연구팀은 알파-시누클레인 응집체가 뉴런 자체에서 발생하지만 결정적으로 리소좀을 통해 축적되고 퍼진다는 사실을 알아냈습니다.
건강한 뇌의 리소좀에는 단백질과 분자 폐기물을 소화하고 자체 구성 요소로 재활용할 수 있는 효소가 포함되어 있습니다.
그러나 샤르마 박사와 그의 팀은 리소좀이 아밀로이드 구조가 촘촘하게 얽혀 있어 알파-시누클린 응집체를 효율적으로 분해할 수 없다는 사실을 관찰했습니다.
연구에서샤르마 박사팀은 리소좀이 알파-시누클레인 응집체를 분해하는 대신, 그 응집체가 유래한 뉴런에서 응집체를 “버리는” 경우가 많다는 사실을 관찰했습니다.
T 세포 외 이동으로 알려진 그의 과정은 알파-시누클레인 응집체의 추가 축적에 영향을 미쳤습니다.
형질전환 마우스 모델의 뇌에 있는 리소좀이 알파-시누클레인 응집체를 만나면 리소좀이 세포막으로 이동하여 세포막과 합쳐지면서 리소좀 내용물이 캡슐화되지 않은 채 세포 주변의 체액으로 방출됩니다.
연구팀은 리소좀 세포외이식의 속도를 늦춤으로써 확산 가능한 알파-시누클레인 응집체의 농도를 낮출 수 있음을 추가로 입증할 수 있었습니다.
샤르마 박사의 설명에 따르면 파킨슨병은 물론 다른 신경 퇴행성 질환의 치료에도 잠재적인 돌파구가 될 수 있는 희망이 있는 부분입니다. 리소좀 세포외이식은 다양한 질환의 치료 및 예방을 위한 실용적인 표적이 될 수 있습니다.
실제로 샤르마 박사와 그의 팀은 현재 알츠하이머병에서 리소좀의 역할을 연구하여 이 연구를 기반으로 연구를 진행하고 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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