뇌졸중의 뇌손상 기전이 밝혀지다.

http://mirian.kisti.re.kr/futuremonitor/view.jsp?record_no=253656&cont_cd=GT
KISTI 미리안 『글로벌동향브리핑』 2014-12-02
연구자들은 뇌졸중으로 고생하고 있는 환자들에게 뇌손상이 어떻게 일어나는지 메커니즘을 연구해 왔고, 현재 이것을 차단할 수 있는 약물을 조사하고 있다. 뇌졸중은 뇌의 혈액순환장애에 의하여 일어나는 급격한 의식장애와 운동마비를 수반하는 증후군이다. 뇌졸중은 미국에서 사망원인 3위에 이르는 중대 질환임에도 불구하고 안전하고 효과적인 치료법의 개발에서 거의 진전이 없는 상태이다. 뇌졸중은 산소 전달의 부족이나 혈전 형성, 혈관의 파열 등으로 뇌의 신경 조직의 일부가 손상이 발생하여 나타난다. 특히 당뇨병 환자들의 경우에는 일반인들보다 뇌졸중 발생 위험이 현저히 높다고 한다. 현재 급성 허혈성 뇌졸중에 대한 약물학적 치료법은 극히 제한적이며, 뇌졸중 발생 환자들은 증상이 나타나면 바로 혈전을 용해시키는 Activase와 같은 약물을 투여하여 이후에 발생하는 신체 기능 이상을 최소화시키는 치료법이 있다. 그러나 이러한 치료법은 전체 뇌졸중 발생 환자들의 10%에게서만 효과를 나타내며, 뇌 출혈과 같은 위중한 부작용의 발생 위험성도 높다고 한다(GTB2012120255). 뇌졸중은 뇌의 일부분에 혈액의 공급이 차단되었을 때 일어나는 것이지만, 생존자의 기억과 다른 인지 기능의 손상의 대부분은 실제로 혈액 공급이 재개된 이후 몇 시간, 며칠 동안에 발생하는 “산화 스트레스(oxidative stress)”에 의해 발생하는 것으로 알려져 있다. 영국의 리즈 대학교(University of Leeds)와 중국의 절강 대학교(Zhejiang University)의 공동 연구진은 이러한 2차 손상을 연구용 쥐에서 연구해 왔고 신경에서의 메커니즘을 찾아내었다. 만약에 이것의 제거가 가능하다면, 뇌 기능의 손상을 감소시킬 수 있을 것이다. 리즈 대학교 바이오메디칼 학부의 공동저자인 Lin-Hua Jiang 박사는 “현재까지 많은 약물 연구는 혈류 손실에 의한 직접적인 손상에 초점이 맞춰져 왔고, 2차적인 손상에 대해서는 표적으로 삼기 어려웠다. 환자들에게 뇌졸중이 발생했을 때, 환자들은 앰블런스 안에 있지 않다. 우리는 환자들이 병원에 이송된 이후에 진행되는 다음 단계의 뇌 손상에 관련된 메커니즘을 찾아냈다”고 말했다. “Cell Death and Disease“ 저널에 게재된 연구는 리즈 대학교와 절강 대학교 사이에 전략적 파트너십에 의해 지원되었다. 이번 연구는 혈액 공급이 재개된 이후 즉시 “활성산소”라고 불리는 화학물질이 뇌조직에서 과잉 생성됨에 따른 손상의 메커니즘을 확인해 보고자 진행되었다. 건강한 뇌에서는 활성산소가 매우 낮은 수준으로 존재한다. 그렇지만, 뇌졸중이 발생한 후에는 활성산소가 드라마틱하게 증가하여 신경에 손상을 준다. Jiang 박사는 “우리는 신경의 막에 위치하는 ‘이온 채널’을 찾아냈다. 이 채널은 TRPM2라고 불리며, 활성산소의 존재 여부에 따라 조절된다. 기본적으로 이온 채널은 세포의 막에 위치하면서 세포 바깥 세상과 소통하는 것을 조절하는 문과 같은 역할을 한다. TRPM2는 활성 산소가 해로운 수준까지 상승하였을 때 열린다. 우리는 이것을 제거한다면 신경 세포의 손상을 유의적으로 감소시킬 수 있는 것을 발견했다”고 말했다. 연구자들은 TRPM2를 유전적으로 제거한 마우스와 TRPM2를 가진 마우스를 대상으로 뇌졸중의 영향에 대한 비교 시험을 진행했다. “TRPM2 채널의 기능을 가지지 않은 마우스는 활성 산소가 지속적으로 생성되고 있음에도 신경 조직은 매우 잘 보호되었다. 신경 세포의 사멸은 유의적으로 감소하였다. 더욱 중요한 것은 활성 산소로부터 보호 받은 마우스는 유의적으로 우수한 기억 능력을 보여 뇌기능의 유의적인 차이가 관찰된 것”이라고 Jiang 박사는 말했다. “이번 연구는 매우 유망한 약물의 표적을 정확하게 찾아냈다. 우리는 이 채널을 효과적으로 저해하는 방법을 찾기 위해 대규모의 화합물 라이브러리를 조사하고 있다. 현재 우리 연구팀에서 진행 중인 동물 모델을 이용한 연구는 이 채널의 차단 여부에 따른 뇌 손상과 인지 기능 장애에 대한 예방 가능성을 시험하고 있다”고 Jiang 박사는 밝혔다. 참고문헌: M Ye, W Yang, J F Ainscough, X-P Hu, X Li, A Sedo, X-H Zhang, X Zhang, Z Chen, X-M Li, D J Beech, A Sivaprasadarao, J-H Luo, L-H Jiang. TRPM2 channel deficiency prevents delayed cytosolic Zn2 accumulation and CA1 pyramidal neuronal death after transient global ischemia. Cell Death and Disease, 2014; 5 (11): e1541 DOI: 10.1038/CDDIS.2014.494 http://www.sciencedaily.com/releases/2014/11/141127082143.htm