↑ 뇌 안에서 시냅스 형성과 소멸에 영향을 미치는 별아교세포와 미세아교세포. <사진제공=삼성전자>
삼성그룹은 '삼성미래기술육성사업'의 지원을 받은 정원석 카이스트(KAIST) 생명과학과 교수 연구팀이 박형주 한국뇌연구원 박사팀과 공동으로 '성인의 뇌가 기억을 유지하는 방식'을 밝혀 뇌 신경질환 치료에 새로운 전기를 마련했다고 5일 발표했다. 이번 공동 연구결과는 지난해 12월 23일(현지시간) 발행된 국제 저명 학술지 '네이처(Nature)'에 실렸다.
삼성에 따르면 정 교수팀과 박 박사팀은 뇌 신경세포인 뉴런과 뉴런을 연결하는 시냅스가 제거되는 현상과, 시냅스 소멸이 뇌의 기억형성에 어떤 영향을 주는지를 처음으로 밝혀냈다. 시냅스는 뇌 안에서 정보를 학습하고 기억하는 역할을 담당하는데 기냅스가 어떻게 사라지는지, 그 영향은 무엇인지에 대해서는 알려져있지 않았다. 연구진은 뉴런을 둘러싸고 있는 신경교세포 중 가장 숫자가 많은 '별아교세포'가 뇌가 급격히 발달하는 시기에 시냅스를 제거한다는 자신들의 기존 연구 결과에 착안해 연구를 진행했다.
↑ 정원석 카이스트(KAIST) 교수. <사진제공=삼성전자>
신경교세포는 뇌에서 뉴런을 도와 뇌 항상성 유지 역할을 수행하는 세포다. 신경교세포는 '별아교세포''미세아교세포''희소돌기아교세포' 등으로 구성됐다. 현재까지는 이 세포들 중 미세아교세포가 시냅스를 제거하는 주된 세포로 인식돼왔다. 하지만 연구진은 성장한 생체의 뇌에서도 미세아교세포보다 '별아교세포'가 더 활발하게 시냅스를 제거하고 있음을 확인했다. 이들은 형광 단백질을 이용한 분석법을 새롭게 도입해 미세아교세포를 그대로 둔 채 별아교세포의 기능을 억제하면 시냅스가 비정상적으로 급증하는 현상을 발견했다. 특히 연구진은 유전자 변형을 통해 별아교세포의 시냅스 제거 작용을 억제한 생쥐를 연구하면서 별아교세포의 영향이 뇌의 기억 형성과 유지에 중요하다는 결론을 도출했다.
정 교수는 "별아교세포가 시냅스를 제거하는 현상을 조절하게 할 수 있다면 자폐증, 조현병, 치매 등 뇌 신경질환 치료에 새로운 전기가 마련된다"고 설명했다. 정 교수 연구팀은 2017년 6월 삼성미래기술육성사업 과제로 선정돼 연구 지원을 받고 있다. 박 박사팀은 한국연구재단 뇌원천기술개발사업, 한국뇌연구원 기관고유사업 지원을 받고 있다.
삼성미래기술육성사업은 국내 과학기술 연구 분야 육
성·지원을 목표로 삼성전자가 2013년 1조5000억원을 출연한 공익 목적의 연구 지원사업이다. 매년 상·하반기에 각각 기초과학, 소재, 정보통신기술(ICT) 분야에서 지원할 과제를 선정한다. 삼성은 2013년부터 지금까지 634개 과제에 연구비 총 8125억원을 지원했다.
[이종혁 기자]