연구진은 세포 내 칼슘 농도가 해롭게 상승할 때 뇌가 스스로 보호하는 기전을 규명하려 했다. Yale의 여러 실험실이 참여한 이 연구는 Glyoxalase 1(GLO1)이라는 단백질이 초기에는 보호적으로 작동하지만, 나이가 들며 그 활성이 약해질 수 있음을 설명한다. 결과는 JCI Insight에 발표되었다.
연구팀은 RyR2(ryanodine receptor 2)라는 칼슘 통로에 주목했다. RyR2는 활면 소포체에서 칼슘을 방출하는 통로로, 연구의 제1저자 Elizabeth Woo는 이 채널을 “켜고 끌 수 있는 수도꼭지와 같다”라고 비유했다. RyR2가 나이와 함께 변하면 수도꼭지가 열린 상태로 남아 지속적 칼슘 누출을 일으킬 수 있고, 이전 연구는 이런 변화가 알츠하이머병 및 롱코비드(Long COVID)와 연결된다고 보고했다.
이 연구에서는 RyR2가 유전적으로 'on' 상태인 동물 모델을 사용해 전전두엽 피질과 해마에서 GLO1 발현과 활성을 측정했다. 마우스에서는 GLO1 발현이 나이와 함께 증가해 12 months에 최고조를 보였지만, 더 나이 든 동물에서는 감소했다. 기억력을 검사한 결과, 더 이상 높은 GLO1을 유지하지 못한 RyR2 변형 동물들은 건강한 동료들보다 기억력이 더 나빴다.
저자들은 이 보호 기전을 더 잘 이해하면 GLO1을 표적으로 한 치료적 접근을 탐구해 신경퇴행을 예방하거나 늦출 수 있는지 확인할 수 있다고 제안한다. 연구는 National Institutes of Health와 Yale University의 지원을 받았고, 결과 내용은 저자들의 책임임을 밝혔다.
어려운 단어·표현
- 규명하다 — 어떤 현상이나 원인을 밝혀내는 행동규명하려
- 기전 — 어떤 일이 일어나는 과정이나 방법
- 활성 — 생물학적 기능이 실제로 작동하는 상태활성이
- 발현 — 유전 정보가 단백질 형태로 나타나는 과정
- 누출 — 안에서 밖으로 물질이 새어나오는 현상
- 해마 — 기억 형성에 중요한 뇌의 구조
- 신경퇴행 — 신경 세포의 기능이나 구조가 악화되는 과정
팁: 글에서 강조된 단어에 마우스를 올리거나 포커스/탭하면, 읽거나 들으면서 바로 간단한 뜻을 볼 수 있습니다.
토론 질문
- 연구는 GLO1 활성이 나이 들며 약해질 수 있다고 했다. GLO1을 표적으로 한 치료를 개발할 때 예상되는 장점과 한계를 이유와 함께 말해보세요.
- RyR2를 '수도꼭지'에 비유한 사실을 바탕으로, RyR2의 변화가 뇌 기능과 기억에 어떤 영향을 줄지 자신의 생각을 근거와 함께 설명하세요.
- 이 연구는 동물 모델을 사용했다. 동물 연구 결과를 사람 치료에 적용할 때 어떤 점들을 고려해야 할지 예를 들어 설명하세요.
