산화질소 뇌 발달에 영향 미친다

KISTI 『글로벌동향브리핑』 2001-11-17

산화질소의 양이 뇌의 발달에 영향을 미친다는 사실이 발견되었다. 미국 콜드 스프링 하버 연구소 (Cold Spring Harbor Laboratory ; CSHL)의 Grigori Enikolopov 박사를 비롯한 연구팀은 올챙이에서 산화질소 (nitric oxide)의 농도를 인위적으로 변화시키면 뇌의 크기와 뇌세포의 수가 변한다는 사실을 발견, 11월 15일자 Journal of Neuroscience에 발표했다. 이 본 결과는 산화질소가 뇌 발생에 필수적인 요소라는 사실을 최초로 척추동물에서 입증했다는 의미를 갖는다. Enikolopov 박사는 이전의 연구에서도 발생중인 조직에서 생화학적 신호물질인 산화질소가 세포분열을 중단시키기도 하고 특정 세포로 분화하도록 촉진하기도 하는 것을 발견하였었다. 초파리와 쥐의 배양세포를 이용한 이러한 초기실험을 통해 그들은 배아에서 산화질소의 조절이 정상적인 발생에 필수적인 요소라는 가설을 세우게 되었다. 따라서 그들은 이번 연구에서는 아프리카 개구리 Xenopus의 올챙이를 이용하여 산화질소와 뇌의 발달 사이의 상관관계를 직접 확인하기로 하였다. 그들이 발생중인 올챙이의 뇌에서 인위적으로 산화질소의 양을 감소시키자 뇌세포의 증식이 활발해져 뇌의 크기가 커졌다. 물론 반대로 산화질소를 증가시켰을 때는 뇌의 크기가 줄어들었다. 그들은 또한 뇌가 정상적으로 발달하기 위해서 산화질소가 생산되는 부위가 어떻게 미묘하게 조절되고 있는지 알 수 있었다. 올챙이의 중뇌에서 특정 위치의 세포들이 먼저 증식한 후 뇌의 측면과 앞면으로 이동하며 분화되어 결국 시각 시스템을 구성하게 된다. 그런데 산화질소는 세포들이 분화하는 위치에서는 만들어지지 않고 대신 이웃 세포층에서 생산되어 증식하는 세포들이 증식을 멈추고 분화되도록 할 수 있는 것으로 밝혀졌다. 연구팀은 초파리, 올챙이, 사람 세포를 대상으로 한 연구를 넘어서 이제는 생쥐의 발생과 조혈과정에서 산화질소의 역할에 대해 연구를 진행하고 있다. 이들 생물체는 모두 유사한 산화질소 발생 시스템을 가지고 있기 때문에 Enikolopov 박사의 연구팀은 산화질소에 의한 세포 증식과 분화조절이 생물체에 일반적인 메커니즘일 것으로 믿고 있다. 출처 : http://www.eurekalert.org/pub_releases/2001-11/cshl-srr110701.ph