공동연구팀은 중추 신경계에서 다양한 역할을 수행하는 신경교세포 중 가장 숫자가 많은 `별아교세포`가 뇌 발달 시기에 시냅스를 먹어서 없앤다는 데 주목했다. 연구팀은 관련 연구를 통해 성인 뇌에서도 별아교세포가 불필요한 시냅스를 끊임없이 제거하는데, 이 과정을 통해 학습과 기억에 중요한 해마 속 흥분성 시냅스의 회로 유지가 가능하다는 점을 증명했다.

특히 뇌의 면역세포라 불리는 미세아교세포보다 별아교세포가 주도적으로 정상 해마의 흥분성 시냅스를 제거하는 것을 찾아내면서, 미세아교세포가 시냅스를 제거하는 주요 세포일 것이란 기존의 학설을 뒤집었다.

연구팀은 유전자 변형을 통해 별아교세포의 시냅스 제거 작용을 억제한 생쥐에게선 해마 속 시냅스 변형과 기억 형성에 문제가 생기는 것도 발견했다. 이는 별아교세포가 불필요한 시냅스를 제거하지 않는다면 뇌의 정상적인 학습과 기억 능력이 유지될 수 없다는 것을 의미한다는 게 연구팀의 설명이다.

공동연구팀은 별아교세포에 의한 성인 뇌의 흥분성 시냅스 재구성이 정상적 신경 회로망 유지와 기억 형성에 필수적인 기전이라고 분석했다. 향후 뇌 기능과 관련 신경 회로의 항상성 유지에 관한 다양한 연구에 활용될 것으로 기대한다.

공동연구팀 관계자는 "비정상적인 수준의 시냅스 수 변화는 자폐 스펙트럼 장애, 조현병, 치매, 여러 형태의 발작과 같은 다양한 신경질환의 유병률과 연관성이 높다"며 "시냅스 수를 다시 정상으로 회복하기 위해 별아교세포가 시냅스를 먹는 현상을 조절하는 것이 이들 뇌 질환을 치료하는 새로운 전략이 될 수 있다"고 소개했다.

이번 연구 결과는 국제학술지 네이처(Nature)에 지난해 12월 23일자에 실렸다. 장진웅 기자

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