Ezs 과학문명/건강의 theory

Ezs 오진수 2020. 7. 9. 16:42

 

심장에서 나오는 혈류의 혈압을 감지하는 기계채널과 관련 분자센서 모식도.[KIST 제공]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 고혈압은 뇌졸중, 심장마비 등을 일으키는 현대인의 고질적인 질병 중 하나다. 우리가 직접 감지하지는 못해도 우리의 몸은 동맥의 혈압을 측정하고, 혈압이 너무 낮으면 높이고 반대로 혈압이 높으면 낮추며 조절하고 있다. 혈압 조절이 잘되지 않으면 대개 고혈압으로 이어진다. 이렇게 혈압을 감지하는 센서 역할을 하는 세포를 혈압수용체라 부르는데, 그동안 혈압수용체 세포 내부의 어떤 단백질이 외부의 자극을 감지하는지는 알려지지 않았다.

한국과학기술연구원(KIST)은 뇌과학연구소 오우택 박사 연구팀이 근육의 수축과 이완을 조절하는 기계채널 단백질인 ‘텐토닌3’가 심장의 혈압 또한 정밀하게 조절하는 센서로 작용한다는 사실을 규명했다고 9일 밝혔다.

이온채널은 생체막에 통로를 형성해 생체막 내외의 이온을 통과시키는 단백질로써, 이온의 이동에 따라 생체에 전기신호를 발생시킨다. 이온채널에 의한 세포의 전기적 흥분은 심장 박동, 호르몬 분비, 감각 및 운동을 가능하게 한다. 이온채널이 고장나면 심각한 질병이 발생할 수 있다.

특히 기계채널은 세포에 물리적 자극이 가해질 때 열리는 이온채널로, 기계적 자극을 감지하는 생체센서다. 기계채널은 촉각, 진동, 압각 등의 외부적인 자극을 감지하는데 사용될 뿐 아니라 근육의 수축정도, 뼈의 움직임, 허파 팽창, 혈압의 높낮음과 같은 내부의 자극을 감지하는데에도 필요하다.

KIST 연구진은 혈압을 조절하는 센서를 파악하기 위해 심장 근방의 신경다발을 관찰하던 중 대동맥 혈압수용체 신경 말단에서 기계채널 텐토닌3의 유전자를 다량 발견했다. 특히 텐토닌3을 발현하는 신경은 대동맥을 완전히 싸고 있었다. 연구팀은 텐토닌3 유전자를 제거한 쥐를 통해 실험한 결과, 혈압 감지 능력이 크게 떨어지는 것을 확인했고 텐토닌3 유전자를 다시 발현시켰더니 혈압이 원상태로 돌아오는 것으로 나타났다.

오우택 박사는 “심장의 혈류를 감지해 혈압을 조절하는 텐토닌3 이온채널의 역할을 조명하였고, 동물의 혈압 감지 시스템의 생리학적인 이해의 범위를 한층 넓혔다 할 수 있다”라며 “심장 혈압감지의 오류로 인한 고혈압 치료에 초석이 되는 데 큰 역할을 할 것으로 생각한다”고 말했다.

이번 연구성과는 국제학술지 ‘JCI’ 최신호에 게재됐다.

nbgkoo@heraldcorp.com

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Ezs 과학문명/건강의 theory

Ezs 오진수 2017. 8. 15. 21:03


알츠하이머 치매의 원인은 뇌의 철분 과다일 수 있다는 연구결과가 나왔다.

호주 멜버른대학 플로리 신경과학·정신건강연구소(Florey Institute of Neuroscience and Mental Health)의 스콧 에이튼 박사는 철분이 뇌에서 "녹슬면서" 신경세포를 손상시켜 치매를 유발할 수 있다는 연구결과를 발표했다고 영국의 일간 익스프레스 인터넷판 등이 1일 보도했다.

따라서 뇌에서 철의 산화에 의해 생긴 '녹'을 철 흡착제로 제거하면 치매를 지연시키거나 막을 수 있을 것으로 생각된다고 에이튼 박사는 주장했다.

117명을 대상으로 6년에 걸쳐 진행한 연구 결과 이 같은 사실이 밝혀졌다고 그는 말했다.

그의 연구팀은 치매의 주범으로 알려진 뇌 신경세포의 독성 단백질 베타 아밀로이드를 양전자방출단층촬영(PET)으로 측정하고 뇌에 철분이 얼마나 쌓여 있는지를 MRI로 검사하면서 베타 아밀로이드와 철분의 수치가 장기적으로 인지기능 저하와 어떤 연관이 있는지를 분석했다.

참가자 중 56명은 베타 아밀로이드 수치가 높았다.

전체적으로 베타 아밀로이드와 철분의 수치가 모두 높으면 인지기능이 급속히 저하되는 것으로 나타났다.

그러나 아밀로이드 수치는 높은데 철분 수치는 낮은 사람은 인지기능이 안정된 상태를 유지했다.

베타 아밀로이드와 철분 수치가 높은 사람들의 급속한 인지기능 저하는 특히 뇌의 기억 중추인 해마의 철분 수치 상승과 연관이 있는 것으로 밝혀졌다.

이들은 또 언어 기능과 연관이 있는 측두엽과 전두엽에서도 철분 수치가 높게 나타났다.

에이튼 박사는 지금까지 베타 아밀로이드를 억제하는 약은 여러 종류가 개발돼 장기간의 임상시험을 거쳤지만 모두 실패했기 때문에 베타 아밀로이드 이외의 그 어떤 다른 요인이 있음을 의심할 수밖에 없는 상황이라면서 그 다른 요인으로 바로 뇌의 철분 과다를 지목했다.

철분은 체내에서 산소와 결합해 에너지를 생성하지만, 그 과정에서 산화 스트레스라는 부산물이 생겨 세포를 죽일 수 있는 '양날의 칼' 같은 기능을 수행한다고 그는 지적했다.

이 연구결과를 근거로 그의 연구팀은 치매 환자를 대상으로 철분 흡착제인 데페리프론(deferiprone)이 효과가 있는지를 확인하기 위한 임상시험을 5년에 걸쳐 진행할 계획이다.

만약 뇌의 철분 감소가 치매의 진행을 지연시킨다는 것이 확인된다면 60세 이상의 정규 건강검진 항목에 비교적 값싸고 신속하게 결과를 알 수 있는 MRI를 통한 뇌 철분 검사를 추가하는 것도 생각할 수 있을 것이라고 에이튼 박사는 말했다.

MRI 검사에서 철분 수치가 높게 나오면 그다음엔 값비싼 PET를 통해 베타 아밀로이드 검사를 진행하면 치매 위험을 정확하게 예측할 수 있다는 것이다.

그러나 뇌의 철분 수치는 철분이 많이 함유된 식품 섭취나 혈중 철분 수치와는 연관이 없는 것으로 보이기 때문에 혈중 철분 수치는 치매 위험의 지표가 될 수 없다고 에이튼 박사는 강조했다.

이 연구결과는 영국의 뇌과학 전문지 '뇌'(Brain) 최신호에 발표됐다.

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