다운증후군과 알츠하이머, 철분 축적이 발병 연결고리 될까?
과학자들이 밝힌 연구에 따르면, 다운증후군과 알츠하이머를 동시에 가진 사람들 뇌에서는 철분이 과도하게 축적되고 산화 손상이 심각하게 진행되는 것으로 나타났습니다. 이는 두 질환 간의 연관성을 이해하고 예방 전략 마련에 실마리를 제공할 수 있습니다.
전전두엽에 비정상적인 철분 축적 확인
철분 농도, 대조군 대비 두 배
연구진은 다운증후군과 알츠하이머 병력을 모두 가진 사람들의 전전두엽에서 철분 농도가 일반인보다 2배 이상 높았다고 밝혔습니다. 이는 기억력, 판단력에 관여하는 중요한 뇌 영역입니다.
지질 산화 손상도 함께 증가
높은 철분 농도는 뇌세포의 지질막에 산화 스트레스를 유발해 세포 손상을 가속화했습니다. 특히, '페롭토시스(ferroptosis)'라 불리는 철분 유도 세포사멸 과정과 관련이 깊습니다.
APP 유전자와 Aβ 단백질 생성의 악순환
APP 유전자 과다 복제
다운증후군은 21번 염색체가 3개인 트리소미 상태이며, 이 염색체에는 알츠하이머와 관련된 아밀로이드 전구체 단백질(APP) 유전자가 포함돼 있습니다. APP가 과잉 발현되면 Aβ 단백질 생산이 증가하며 뇌 내 아밀로이드 플라크 축적이 가속화됩니다.
60세 이전 발병 위험 높아
다운증후군 환자의 절반 이상은 60세 이전에 알츠하이머 증세를 나타냅니다. 이는 APP 유전자 증폭과 연관된 병리로 설명됩니다.
산화 방어 체계 붕괴…지질 구조에도 타격
리피드 뗏목에서 산화 손상 두드러져
세포막의 신호 전달 허브 역할을 하는 '리피드 뗏목(lipid rafts)' 부위에서는 지질 산화가 특히 심각했습니다. 이 구조는 APP 처리를 관장하는 데 핵심적인 역할을 합니다.
항산화 효소 활성도 저하
소중한 세포를 지키는 항산화 효소들(예: GPX4, SOD 등)의 기능은 다른 그룹에 비해 더 저하되었습니다. 방어 체계의 붕괴가 병의 악화를 촉진할 수 있다는 점이 드러난 것입니다.
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APP와 철분 농도, 병의 진행성과 직접 연관
모자이크형 다운증후군이 열쇠
일부 세포만 트리소미를 가진 '모자이크형' 또는 '부분형' 다운증후군 환자는 APP와 철분 농도가 낮고 비교적 건강하게 오래 사는 경향을 보였습니다. 이는 APP 유전자의 수와 철분 수준이 병 진행에 결정적인 변수임을 뒷받침합니다.
조기 치료 방향, 철분과 산화 조절에 주목
이번 연구는 향후 알츠하이머 조기 예방 및 치료 전략에서 철분 대사 조절과 산화 스트레스 완화가 중요할 수 있다는 가능성을 제시합니다. 세포막 보호와 철분 균형 유지는 뇌 건강을 지키는 핵심 열쇠가 될 수 있습니다.
핵심 요약
- 다운증후군과 알츠하이머를 동시에 가진 경우, 뇌 속 철분 농도는 2배 높음
- 지질막 산화 손상 및 항산화 효소 활성 저하가 병리 기전에 관여
- APP 유전자 수가 많을수록 Aβ 생성과 철분 축적 증가
- 철분 조절과 산화 방어 강화가 예방법 및 치료 전략으로 주목됨
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