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최근 생물학 분야에서 가장 주목받는 이슈 중 하나는 자가포식(Autophagy)이라는 현상이다. 자가포식이란 낡고 퇴화된 세포 내 소기관은 소멸되어 새로운 세포 내 소기관을 재생하는데 필요한 영양 공급원이 되고, 새로운 세포가 재생성되는 사이클로 일종의 세포 재활용 시스템이다. 이런 시스템을 통해 자가포식은 세포의 항상성과 에너지 평형을 유지할 뿐만 아니라 세포와 조직을 재구성하고 외부 유입물과 병원체에 대항하는 역할을 한다. 이런 세포의 자가포식을 이용한 보호작용은 대사질환이나 염증 및 암, 노화, 비만으로부터 인체를 방어하는 기능을 하므로 이런 자가포식의 기능을 인간의 질병 치료에 응용하기 위한 연구의 필요성이 커지고 있다.
이에 본 논문은 ...

최근 생물학 분야에서 가장 주목받는 이슈 중 하나는 자가포식(Autophagy)이라는 현상이다. 자가포식이란 낡고 퇴화된 세포 내 소기관은 소멸되어 새로운 세포 내 소기관을 재생하는데 필요한 영양 공급원이 되고, 새로운 세포가 재생성되는 사이클로 일종의 세포 재활용 시스템이다. 이런 시스템을 통해 자가포식은 세포의 항상성과 에너지 평형을 유지할 뿐만 아니라 세포와 조직을 재구성하고 외부 유입물과 병원체에 대항하는 역할을 한다. 이런 세포의 자가포식을 이용한 보호작용은 대사질환이나 염증 및 암, 노화, 비만으로부터 인체를 방어하는 기능을 하므로 이런 자가포식의 기능을 인간의 질병 치료에 응용하기 위한 연구의 필요성이 커지고 있다.
이에 본 논문은 자가포식작용이 면역계와 염증인자들과 주고받는 영향과 관련 인자들, 실제 질병에서의 상호작용, 더 나아가 치료제로 개발 중인 자가포식 촉진제와 억제제까지 알아봄으로서 앞으로 질병의 치료에 새로운 메커니즘의 치료제를 도입하는데 도움이 되고자 한다.
자가포식현상을 촉진하면 세포질 내의 비정상 단백의 축적을 막을 수 있으므로 질환의 치료제로 사용할 수 있어서 많은 질환에서 자가포식의 양면적 성질을 조절하는 약물 개발의 필요성이 대두되고 있다. 새롭게 개발한 자가포식작용을 촉진하는 약물과 기존에 다른 목적으로 사용하고 있으나 자가포식현상을 촉진할 수 있는 약물로 분류할 수 있다. 세포의 자가포식현상을 촉진하는 약물 중 Rapamycin은 mTOR을 저해해서 자가포식현상을 활성화시킬 수 있으므로 헌팅톤병의 치료제로 유망한 후보약물이다. 편두통치료제, 고혈압치료제로 쓰이는 Verapamil이나 Clonidine 역시 칼슘이 세포 내로 유입되는 것을 저해하여 자가포식현상을 조절하고 cAMP의 수준을 감소시킴으로써 자가포식현상을 촉진하는 것으로 밝혀졌다. 이런 기전을 통해 헌팅톤 단백질의 독성을 완화시키며, α-synuclein 이라는 단백질을 제거해서 파킨슨 병에도 효과적이다. Valproic acid는 항간질약인데 세포내 IP3 농도를 줄여서 mTOR과는 다른 기전으로 자가포식현상을 촉진해서 알츠하이머병을 일으키는 Aβ의 제거를 촉진하므로 알츠하이머병의 치료제로 촉망받고 있다.
자가포식과 면역 간 관련성에 대한 많은 연구들이 진행됨에 따라 면역계 질환뿐만 아니라 암, 신경퇴행성 질환 치료를 위해 선택적으로 자가포식을 활성화하는 것이 중요함이 밝혀졌다. 새롭게 발굴된 저분자 화합물을 이용해 자가포식을 조절할 수 있게 된다면 변성된 단백질의 비정상적인 축적으로 인해 발생하는 신경퇴행성 질환, 암, 당뇨병, 염증 질환, 심혈관 질환 치료제 개발에 큰 기여를 할 것으로 기대된다. 하지만 면역 관련 신호분자로 인한 자가포식 조절의 메카니즘의 일부분과 자가포식을 촉진하는 약물 중 무엇이 안전한지는 더 연구되어야 한다. 지속적인 연구를 통해 자가포식과 면역계의 상호작용 기전을 명확히 밝혀낸다면 면역질환 뿐만 아니라 더 넓은 범위에 자가포식작용을 임상적으로 응용해 새로운 치료제의 시대를 열 수 있을 것이다.

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