APOE4가 치매 면역세포에 끼치는 영향은?

APOE4가 뇌 면역세포에 미치는 영향…알츠하이머 진행 메커니즘 밝혀져

알츠하이머 위험 유전자 APOE4가 뇌 면역세포인 미세아교세포의 기능을 변화시켜 병리 악화를 유도한다는 연구 결과가 나왔습니다. 반대로, APOE2는 뇌 염증을 억제하고 보호 작용을 강화하는 것으로 나타났습니다.

APOE 유전자형에 따라 달라지는 알츠하이머 위험

APOE4는 알츠하이머 위험 증가에 관여

알츠하이머 발병과 밀접하게 연관된 APOE 유전자는 3가지 형태(APOE2, APOE3, APOE4)로 존재합니다. 이 중 APOE4 보유자는 알츠하이머 발병 위험이 현저히 높아지는 것으로 알려져 있습니다.

반대로, APOE2는 병에 대한 보호 효과를 가지는 희귀 유전자형으로 평가받고 있습니다.

뇌 면역세포 기능, APOE에 따라 달라진다

인간 유래 미세아교세포 이식 실험 진행

킹스칼리지 런던 소속 연구진은 APOE 유전자가 뇌 면역세포인 미세아교세포(microglia)에 어떤 영향을 미치는지 확인하기 위해 새로운 모델을 활용했습니다. 인간 줄기세포에서 유도한 미세아교세포를 APOE 유전자형별로 제작해 알츠하이머 유사 마우스 뇌에 이식했습니다.

그 결과, 각 APOE 유전자형에 따라 미세아교세포의 유전자 발현, 염증 반응, 이동성, 식세포 작용 등이 뚜렷하게 차이를 보였습니다.

APOE4, 뇌 염증 악화와 방어 기능 저하 유발

염증성 사이토카인 증가 및 식세포 작용 저하

APOE4를 가진 미세아교세포에서는 다음과 같은 변화가 관찰됐습니다.

염증성 사이토카인 생산 증가
세포 이동성 감소
유해 물질 제거 능력(식세포 작용) 저하
신경세포 보호 기능 약화

이러한 변화는 궁극적으로 알츠하이머 병리 악화를 가속화할 수 있음을 시사합니다.

APOE2, 신경 보호에 유리한 유전자형

비타민 D 수용체 활성이 높아 보호 효과 유추

반대로 APOE2 미세아교세포는 염증 반응이 억제되고, 세포 증식 및 이동 관련 유전자 활성이 증가했습니다. 더욱이, 비타민 D 수용체의 DNA 결합 활성도 높게 나타났습니다.

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이는 비타민 D가 인지 기능 보호 및 알츠하이머 예방에 도움을 줄 수 있는 경로로 작용할 가능성을 열어주는 발견입니다.

비타민 D와 APOE의 상관성에도 주목

비타민 D가 알츠하이머 위험에 미치는 영향을 둘러싼 많은 연구에서, 비타민 D 결핍이 치매 위험 증가와 연관되어 있음이 지적돼 왔습니다. 이번 연구는 APOE2가 비타민 D 수용체 활동을 높일 수 있다는 점에서 두 요소 간 상호작용 가능성을 시사합니다.

유전자형이 뇌 면역 반응에 끼치는 결정적 영향

이번 연구는 유전자형이 뇌 내 면역세포의 반응성과 기능을 어떻게 변화시키는지를 상세히 규명했다는 데 큰 의의가 있습니다. 특히 APOE4 유전자가 질병 진행을 유도할 수 있는 메커니즘을 구체적으로 밝힌 점에서 향후 맞춤형 치료 개발의 실마리를 제공할 수 있습니다.