데일리메디 운동신경세포 발달 메커니즘 해명

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운동신경세포 발달 메커니즘 해명


[ 2008년 09월 05일 21시 55분 ]

근육을 조절하는 운동신경세포(운동뉴런)이 정상적으로 발달하는 메커니즘이 해명됐다.

이에 따라 척수손상이나 근위축성축삭경화증(ALS 일명 루게릭병) 등의 신경변성질환에서 나타나는 다양한 신경세포의 상실 내지 손상을 치료하는데 큰 도움이 될 것으로 보인다.

이 연구는 맥길대학 몬트리올 신경연구 스테파놀 스티파니(Stefano Stifani) 박사팀이 Proceedings of the National Academy of Sciences, USA (PNAS,2008; 105: 6451-6456)에 발표했다.

신경세포의 재생 과정은 매우 복잡하다. 신경세포는 단순히 재생되는 것이 아니라 특이적·개별적인 접합도 재생돼야 하기 때문이다.

이번 연구에서는 특정 타입의 척수운동신경 세포에서 나타나는 정상적인 발달 메커니즘을 이해하는게 필수 과정을 해명하는데 매우 중요했다.

운동뉴런은 상당히 특화돼 있어 고유한 특성을 갖고 있다. 그리고 신체의 특정 영역의 근육과도 연결돼 있다.

대표연구자인 스티파니 박사는 “고도로 특화된 신경세포근 접합은 일부 배(胚) 발생 과정에서 특정 유전자 발현 패턴으로 결정된다. 좀더 자세히 말하면 뉴런의 성질을 결정하고, 어디에 정착시키고, 어느 근육에 접합해야 하는지를 뉴런에게 가르치는 일부 유전자가 발현한다”고 말하고 있다.

신경세포는 발달 단계에서 특징이되는 유전자 발현 패턴을 통해 운동뉴런이 되거나 중간뉴런(interneuron) 등 다른 신경세포가 된다.

연구에서는 발달 중인 운동신경 세포는 중간뉴런의 발달 특성을 계속 억제하는 일부 유전자를 발현해야 한다는 사실이 밝혀졌다.

박사팀은 “우리는 상부 척수에서 운동뉴런을 정상적으로 발달시키는 Runx1이라는 주요 인자를 발견했다. 이것은 유전자 발현을 조절하는 인자로서, 특정 유전자의 발현을 조절하여 운동뉴런 상태를 유지시킨다. 또한 운동뉴런이 그 타깃이 되는 근육을 인식하기 쉬워진다”고 말하고 있다.

신경세포의 정상 발달과 고도로 특화된 성질을 이해하는 것은 신경세포의 질환이나 손상을 이해하는데 중요하다.

예를 들면 ALS에서는 삼킴(연하)이나 혀운동 조절에 관련하는 운동신경 세포가 가장 먼저 변성되기 쉽다.

다양한 운동신경세포의 특이적 유전자 발현 패턴을 파악하면 특정 운동뉴런이 변성되기 쉬운 이유를 설명할 수 있으며, 따라서 새로운 치료 타깃을 발견할 가능성이 높아진다.