뇌연구원에 따르면 알츠하이머병의 원인은 명확하지 않으나, 아밀로이드 베타와 타우 단백질의 비정상적인 응집 때문이라는 것이 대표적 가설이다.

아밀로이드 베타는 뇌의 기억 저장 장소인 시냅스(신경세포 간 소통이 일어나는 연결 부위)를 손상시켜 기억력 상실 등 인지 장애를 유발한다고 알려져 있다.

이계주 박사 연구팀은 아밀로이드 베타가 어떻게 시냅스를 손상시키는지 이해하기 위한 프로젝트를 진행해왔다. 연구 결과 알츠하이머병 환자의 사후 뇌 조직과 유전자 변형 마우스 모델의 뇌에서 공통적으로 RAPGEF2 단백질이 과도하게 발현돼 있음을 확인했다.

RAPGEF2 단백질은 신경세포에서 시냅스 리모델링과 배아 발생 시 신경 발달에 중요한 역할을 한다고 연구진은 설명했다.

연구팀은 배양한 신경세포와 알츠하이머 생쥐 모델 뇌 조직에서 신경생물학적 연구 방법을 통해 아밀로이드 베타가 RAPGEF2 과발현을 촉진하고, RAPGEF2는 다시 하위 인자인 RAP2, JNK 신호 경로를 활성화해 결국 시냅스가 소실된다는 점을 규명했다.

또 알츠하이머 쥐 모델에서 RAPGEF2의 과도한 발현을 억제하면 아밀로이드 베타가 증가해도 시냅스 감소와 인지 기능 손상을 막을 수 있다는 것을 전자현미경 관찰과 행동 분석을 통해 증명했다.

이계주 책임연구원은 “이번 연구가 알츠하이머병 등 시냅스 손상성 뇌질환의 구체적인 병인기전을 이해하고, 새로운 치료 전략을 개발하는 데 중요한 원천 자료로 활용되길 바란다”고 말했다.

연구 결과는 임상신경과학과 병리학 분야 저널 영국신경병리학회지(Neuropathology and Applied Neurobiology) 온라인판 1월호에 게재됐다.