치매 치료, 뇌 글리코겐 대사에서 새로운 가능성 열렸다
뇌 속 당 대사 과정이 치매 치료의 핵심 기전으로 주목받고 있습니다. 최근 연구는 뉴런에서의 글리코겐 역할이 신경퇴행성 질환의 진행을 늦출 수 있는 열쇠임을 밝혀냈으며, 이는 새로운 치료 전략 개발로 이어질 수 있습니다.
뇌 속 글리코겐, 치매에 어떤 영향을 줄까?
그동안 간과됐던 뉴런의 당 저장 기능
글리코겐은 일반적으로 간이나 근육에 저장되어 에너지원으로 쓰이는 당입니다. 하지만 이번 연구를 통해 뉴런에도 글리코겐이 존재하며, 그 기능이 뇌 건강 유지에 중요한 역할을 한다는 점이 확인됐습니다.
신경세포 내 글리코겐 축적이 과도해질 경우 뇌 기능 저하와 직접적으로 연결될 수 있음이 제시됐습니다.
타우 단백질과 글리코겐의 상호작용
연구진은 알츠하이머와 전두측두엽 치매 관련 뇌세포에서 타우 단백질이 글리코겐 분해를 방해한다는 사실을 규명했습니다. 타우 단백질이 글리코겐과 결합함으로써 분해를 억제하고, 이로 인해 뉴런의 산화 스트레스 대응 능력이 저하됩니다.
결과적으로 신경세포는 손상에 취약해지고, 이는 신경퇴행성 질환의 진행 속도를 높입니다.
GlyP 효소, 치매 치료의 열쇠 될까?
GlyP 활성화 시 뉴런 손상 완화 확인
사용된 모델 실험에서 글리코겐 분해 효소인 GlyP(glycogen phosphorylase)를 활성화하면 축적된 글리코겐이 감소하고, 산화 스트레스가 완화됐습니다.
GlyP가 에너지 생산 대신 NADPH와 글루타티온 생성을 유도하는 펜토스 인산 경로를 촉진해 세포 보호 효과를 낸 것으로 분석됐습니다.
식이 제한과 약물로도 유사한 효과
식이 제한은 GlyP 효소 활성을 자연스럽게 높이는 방식으로 작용했으며, 이는 타우 단백질로 인한 신경 손상도 획기적으로 줄였습니다. 또 다른 접근으로, 8-Br-cAMP라는 분자를 통해 GlyP 활성을 높였을 때도 같은 효과가 나타나 약물 기반 치료 가능성을 시사합니다.
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이러한 결과는 식이 조절 없이도 유사한 신경 보호 효과를 약물로 구현할 수 있음을 보여줍니다.
다양한 치매 유형에도 효과 확인
연구팀은 전두측두엽 치매 환자의 줄기세포 유래 뉴런에서도 유사한 글리코겐 축적과 GlyP 활성 효과를 확인했습니다. 이는 본 메커니즘이 알츠하이머 이외의 치매 유형에서도 적용 가능함을 의미합니다.
성별이나 유전적 배경과 무관하게 공통적인 대사 경로의 이상이 질환과 연결돼 있음을 시사하는 결과입니다.
핵심 요약
- 뉴런 내 글리코겐 대사가 치매 진행에 중요한 영향을 미침
- 타우 단백질이 글리코겐 분해를 차단해 신경손상을 유발함
- GlyP 효소 활성화를 통해 신경 독성 완화 효과 확인
- 식이 제한 및 약물(8-Br-cAMP)로 GlyP 활성 가능
- 전두측두엽 치매에도 적용 가능성 확인, 치매 치료 전략 개편 예상
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