초록 ▼

□ 연구개요
- 뇌 노화 및 신경퇴행성 질환 유발의 중심적 병리현상은 라이소좀 기능저하임. 특히 라이소좀이 자식작용과 endocytosis와 관련하여 순환과 분해를 주도하는 세포소기관으로 작용하는데 이를 통한 산화성 노폐물의 제거 기능이 저하가 질환의 시발점이 됨. 이러한 현상은 알츠하이머 병, 파킨슨 병, 헌팅턴 병, 루게릭 병 등 신경퇴행성 질환에 공통적으로 나타남.
- 이는 기존 뇌 노화와 관련된 인자들과 유기적으로 연결되어 있고, 이의 조절은 라이소좀의 이온 항상성, 특히 proton과 아연의 움직임이 결정적인 역

□ 연구개요
- 뇌 노화 및 신경퇴행성 질환 유발의 중심적 병리현상은 라이소좀 기능저하임. 특히 라이소좀이 자식작용과 endocytosis와 관련하여 순환과 분해를 주도하는 세포소기관으로 작용하는데 이를 통한 산화성 노폐물의 제거 기능이 저하가 질환의 시발점이 됨. 이러한 현상은 알츠하이머 병, 파킨슨 병, 헌팅턴 병, 루게릭 병 등 신경퇴행성 질환에 공통적으로 나타남.
- 이는 기존 뇌 노화와 관련된 인자들과 유기적으로 연결되어 있고, 이의 조절은 라이소좀의 이온 항상성, 특히 proton과 아연의 움직임이 결정적인 역할을 함.
- 라이소좀의 기능 조절 기전의 이해를 통해 라이소좀 기능 항진법을 발견할 수 있도, 이에 근거하여 뇌 노화와 신경퇴행성질환의 예방법 개발의 가능성이 예측됨
- 이를 바탕으로 자식포 형성부터 라이소좀에서의 자식포 내용물 분해까지 자식작용전 과정에 관여하는 여러 단백질과 대사물질, 그리고 세포 내 이온 이동 등의 작용기전을 규명하고 이를 통하여 라이소좀 등 세포소기관의 항상성 유지 방법 등을 이용한 신경퇴행성 질환의 새로운 치료법 제시를 목표로 함. 특히 아연이 라이소좀 기능 항진을 유도하는 기전을 밝히고자 함.

□ 연구 목표대비 연구결과
1. 뇌 노화 세포모델과 신경질환 세포모델을 확립
2. 라이소좀 pH 변화와 단백질 분해능을 기반으로 한 라이소좀 기능 변화 확인
3. 라이소좀 기능 및 기전 규명을 위해 라이소좀의 pH를 조절하는 vATPase를 포함한 라이소좀의 아연, 칼슘 이온 통로와 transporter의 기능 확인
4. 라이소좀의 마스터 스위치로 알려진 TFEB 전사인자의 활성화와 핵전이를 포함한 분포 변화 확인
5. 세포모델에서 확인한 결과를 바탕으로 같은 원리가 작동하는 지를 신경퇴행성질환/아연관련 동물모델을 이용하여 재확인하고 이미 확보된 HTS system을 이용해 자식작용/라이소좀 항진제 후보 물질 발굴
6. 뇌 노화 예방법 또는 신경퇴행성질환 예방 가능한 치료제 발굴

□ 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성)
- 인간의 신체 부위 중 뇌의 노화는 심신미약, 운동기능 약화, 감각 저하 등 일반적인 장애를 초래할 뿐 아니라 알츠하이머 치매로 대표되는 신경퇴행성 질환을 일으키는 가장 결정적인 위험 인자임.
- 노화에 따른 뇌세포 라이소좀의 기능 저하 원인과 이를 회복시키는 방법을 밝히고 부수적으로 신경퇴행성 질환의 치료에 응용 가능함.
- 뇌의 노화를 늦출 수 있는 방법을 개발하여 대부분의 정상인들이 중년 이후 이 방법을 시도한다면 그 경제적 파급효과는 특정 질환 대상 치료제의 개발과 비교할 수 없을 정도로 큼.
- 특히 뇌 노화의 타겟은 뇌의 노화로부터 초래되는 신경퇴행성 질환의 유병율을 현저히 줄일 것이며, 이 경우 고령 환자의 보건의료비가 전 사회적으로 경감되는 효과를 기대할 수 있음.
- 노령 인구의 인지 기능, 감각/운동 기능의 향상은 이 연령층의 경제 활동 기여도를 높이고, 사회 복지 제도 의존을 줄이는 좋은 효과를 가져올 것으로 기대됨.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)