뇌세포의 형상과 알츠하이머

기본 입자 사이의 은하 또는 상호 작용을 연구하는데 사용되는 수학적 모델을 적용하여, 보스턴 매사추세츠 종합 병원(Massachusetts General Hospital)과 공동으로 Universitat Autònoma 드 바르셀로나의 신경 과학 연구소 연구진은 성상 세포의 공간적 분포를 분석하였다 : 성상 세포는 뉴런의 정확한 기능에 에 필수적인 뇌 세포인 것으로 알려져 있다. 이 연구는 국립 과학 아카데미 연보(Proceedings of the National Academy of Sciences)에 오늘 게시된다.

과학자들은 이 세포가 아밀로이드 플라크(amyloid plaques)에 의해 사라지는 것으로 보인다는 것을 관찰했다. 이들 플라크는 알츠하이머 질환과 연관되어 있으며 그들의 형성을 줄이고 제거하기 위한 몇몇 치료 전략의 개발과 관련된 것이다. 지금까지 연구자들은 성상 교세포가 아밀로이드 플라크로 이동하여 그들을 먹어치운다고 생각했다. 따라서 이들의 활동을 강화하는 것이 질병의 개발에 대한 좋은 해결책이 될 수 있을 것으로 간주되었다. 그러나, 성상 세포 분포의 분석은 이와는 반대를 보여주는 것으로 나타났으며, 오히려 성상 세포가 플라크에 의해 격퇴되는 것으로 보인다.

"이 발견은 매우 중요하다. 왜냐하면 뇌 세포 자체에 의해 아밀로이드 플라크를 제거하는 것이 알츠하이머 질환 치료를 위해 효과적인 치료 전략 중에 하나이기 때문이다. 그러므로 어떤 세포가 이 플라크를 제거할 수 있고 어떤 세포가 할 수 없는지를 규명하는 것은 필수 사항"이라고 신경 과학 연구소의 연구원 Elena Galea가 설명한다.

연구진은 성상 세포와 아밀로이드 플라크 사이의 상호작용을 형성하는 어떤 힘이 그들이 채택하는 상대적인 위치를 표현하는 것을 확보하고자 하였다. 이를 위해 은하계 진화 연구에 사용되는 통계 물리 기술을 빌려 알츠하이머 질환 마우스의 뇌에서 은하와 별 대신에 성상 세포들의 3차원 이미지를 분석하였다.

이러한 3차원 영상의 통계적 분석에 따르면, 성상 세포들이 서로를 반발하고, 그들 역시 아밀로이드 플라크에 의해 반발되는 것으로 나타났다. 그러므로 이러한 반발 힘 사이의 균형은 성상 세포들의 일종의 "영토 구조화`를 유지하며 여기에 만약 아밀로이드 플라크가 있을 경우 이것은 성상 세포들의 공간적인 장력을 유도한다. Elena GALEA의 말을 빌리면, 아마도 이번 연구가 제공하는 가장 중요한 정보는 알츠하이머 연구자들이 그동안 가정한 것과는 달리 성상 세포는 이 플라크를 향해 이동하여 탐식하는 것이 아니라 오히려 그들로부터 약간 떨어져서 이동한다고 한다.

그럼에도 불구하고, 이들 성상 세포는 플라크가 형성될 때 그들의 특징 단백질인 GFAP를 좀 더 생산하는 것처럼 어떤 것을 `감지`해야 한다. "이는 성상 세포들이 위치를 변화시키기 보다는 오히려 그들의 기능을 변경하여 아밀로이드 플라크의 형성에 대응할 수 있을 것임을 시사한다"고 Galea는 결론지었다.

http://www.eurekalert.org/pub_releases/2015-12/uadb-gso120915.php
http://mirian.kisti.re.kr/futuremonitor/view.jsp?record_no=259932&cont_cd=GT

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