국내 연구팀, 다발성 아닌 단발성 발화가 주요 매커니즘
[아시아경제 정종오 기자]다발성 발화가 원인으로 지목됐던 압상스 간질(Absence seizure)이 단발성 발화가 원인이라는 국내 연구팀의 분석이 나와 관심을 모으고 있다. 압상스 간질의 치료에 대한 중요한 실마리를 제공할 뇌 신경망의 작동 원리를 규명하는데 성공한 것이다.
압상스 간질은 수초에서 수십초의 의식상실이 나타나는 비경련성 발작 질환을 말한다. 압상스 간질이 발병할 때 특이적으로 돌발성 이상 뇌파의 일종인 3Hz의 극서파(棘徐波)가 관찰된다.
지금까지 가설에서는 이런 이상 뇌파는 시상 망상체의 뇌 신경세포 내외부로 칼슘 이온의 이동을 조절하는 T형 칼슘 이온통로에 의해 한 번에 여러 개의 전기신호를 생성하는 다발성 발화가 주된 원인으로 지목돼 왔다. 뇌세포의 전반적인 과흥분을 초래하기 때문인 것으로 받아들여져 왔다.
연구팀은 다발성 발화와 압상스 간질의 관계를 확인하기 위해 유전자 적중 기술(Gene targeting)을 활용해 T형 칼슘 이온통로(cav3.3)를 제거한 생쥐를 제작 후 압상스 간질을 유도하는 실험을 진행했다. 결과적으로 정상 생쥐에 비해 T형 칼슘 이온통로를 제거해 다발성 발화가 차단된 생쥐에서 압상스 간질이 더 증가함을 확인했다.
다발성이 아닌 단발성 발화가 증가된다는 것을 세계 최초로 밝혀냈다. 이는 기존 가설과 달리 단발성 발화가 압상스 간질의 메커니즘에서 중요한 역할을 한다는 사실을 보여준다. 압상스 간질 치료 연구에 있어 주요한 실마리가 될 수 있다.
이번 연구성과는 미국국립과학원회보(PNAS, IF 9.809)5) 7월 28일자 온라인판(논문명:생쥐모델에서 시상 망상체에서 나타나는 다발성 발화는 압상스 간질을 일으키는데 있어서 주요 요인은 아니다-Rebound burst firing in the reticular thalamus is not essential for pharmacological absence seizures in mice)에 실렸다. 신희섭 IBS 인지 및 사회성 연구단장을 주축으로 한국과학기술연구원(KIST) 및 한국연구재단의 세계수준연구센터(WCI)팀도 연구에 참여했다. 제1저자는 IBS 인지 및 사회성 연구단 이승은 연구원이다.
이번 연구는 시상 망상체에서 T형 칼슘 이온통로의 역할을 재조명해야할 필요성을 제기했다는 점에서 큰 의미가 있다. 앞으로 압상스 간질에서 시상 망상체의 T형 칼슘 이온통로의 역할을 이해하고 간질 장애의 효과적 치료 방법을 개발하는데 중요한 이론적 기반을 제공한 것이다.
신희섭 IBS 인지 및 사회성 연구단장은 "이번 연구는 압상스 간질에 대한 기존 가설에서 벗어나 뇌신경망의 회로를 이해할 수 있는 새로운 기반을 마련한 것으로 평가된다"고 말했다. 이승은 연구원은 "기존 가설을 벗어나 새로운 원인을 규명했고 이에 따라 앞으로 관련 치료제 개발이 가능할 것으로 기대된다"고 덧붙였다.
정종오 기자 ikokid@asiae.co.kr
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