[과학&대덕특구] 기초연, 활성산소 제거 세리아 활용 3종 시스템 개발
활성산소로 인한 산화 스트레스는 신경 퇴행성 질환인 파킨슨병의 주요 원인 중 하나로 알려져 있다. 세포의 미토콘드리아 혹은 세포질 영역에 존재하는 활성산소로 인한 산화 스트레스뿐만 아니라 신경 염증으로 인해 세포 바깥 영역에 생기는 활성산소도 파킨슨 발병에 관여한다.
현택환 IBS 나노입자 연구단 연구단장은 "활성산소는 세포의 생존에 필수적인 요소로, 면역과 신호 전달에 중요하다. 그러나 활성산소의 농도가 지나치게 높아지면 이들은 우리 몸에 필요한 생체 분자들을 무차별적으로 공격한다. 우리 몸에 필요한 생체 분자들의 전자를 빼앗아 산화를 시키는데, 이러한 산화 스트레스는 세포를 늙게 하고 죽음에 이르게 한다"고 설명했다.
이에 따라 IBS 나노입자 연구단 연구팀은 미토콘드리아, 세포질, 세포 밖 이렇게 3가지 영역에서의 활성산소를 구분하고, 이들을 각각 제거할 수 있는 세리아 나노입자 구조를 3가지 영역 맞춤형으로 만드는 데 성공했다.
파킨슨병은 도파민이라는 신경전달물질을 분비하는 신경 세포의 소실로 발생하기 때문에, 치료 효과는 도파민 전구체를 만드는 효소인 티로신하이드록시아제(TH)가 선조체에 얼마나 존재하는지에 따라 달렸다. 세리아 나노입자 주입 결과, 세포질 및 미토콘드리아 표적 세리아 나노입자를 처리한 실험군 생쥐에서는 TH의 양이 유지된 반면, 세포 밖 표적 클러스터 입자를 주입한 생쥐 그룹은 TH의 양이 유지되지 못했다. 또 3가지 세리아 나노입자 처리 그룹 모두 뇌 염증이 줄어들었다. 즉, 3종의 세리아 나노입자 중 세포질 및 미토콘드리아 표적 세리아 나노입자들이 뇌염증과 산화 스트레스를 줄임으로써 도파민을 분비하는 신경 세포를 보호, 파킨슨병을 치료할 수 있음이 증명된 것이다.
이용민 기자
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