IBS 복잡계 자기조립연구단 장영태 부연구단장 팀은 제현수 싱가포르 듀크엔유에스의대(DUKE-NUS) 교수, 싱가포르 국립바이오이미징컨소시엄(SIBC) 연구진과 함께 `뇌 속 청소부`라 불리는 미세아교세포만을 선택적으로 염색하는 형광물질 `CDr20(Compound Designation red 20)`을 개발, 살아있는 동물의 뇌에서 해당 세포의 활동을 실시간 추적·관찰하는 데 성공했다.

미세아교세포는 사용하지 않는 시냅스(신경세포 간 접합부분)를 없애 뇌 회로를 효율적으로 만든다. 하지만 지나친 미세아교세포의 활동은 정상적인 시냅스까지 없애 알츠하이머병 등 신경퇴행성질환을 유발하기도 한다. 장 부연구단장은 "뇌질환의 근본적인 원인을 규명하고 궁극적인 치료제를 개발하기 위해서는 미세아교세포를 추적·관찰하는 일이 필수다"고 설명했다.

장 부연구단장 연구진은 연구를 통해 뇌의 미세아교세포에만 존재하는 `Ugt1a7c` 유전자 효소를 이용해 미세아교세포를 선택적으로 염색하는 형광표지를 개발했다. 연구진은 미세아교세포만 선택적으로 염색하는 형광물질 후보 중 가장 세포 선택성이 높은 물질에 CDr20이라는 이름을 붙였다. 이후 알츠하이머병 모델 생쥐의 꼬리 정맥을 통해 CDr20을 주사하고 관찰한 결과 이 물질이 정확하게 미세아교세포만 염색하는 것을 확인했다. 장영태 부연구단장은 "본래 형광이 매우 약한 CDr20이 Ugt1a7C 효소와 만나 분자구조가 변화, 강한 붉은색 형광 빛을 낸다는 것을 규명했다"고 말했다.

미세아교세포는 신경퇴행성 뇌질환을 유발한다고 알려진 만큼 향후 치매 등 뇌질환의 궁극적인 원인 규명, 치료기법 개발에 기여할 것으로 기대된다.

그는 "살아있는 개체의 뇌 속 미세아교세포를 형질전환동물(외래유전자 도입동물)을 사용하지 않고도 간단하게 표지할 수 있는 최초의 형광물질을 개발한 것"이라며 "의·생명 분야 후속연구로 이어져 궁극적 뇌질환 치료제가 개발되길 바란다"고 덧붙였다.

주재현 기자

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