천연 분자가 알츠하이머 기억력 감퇴를 되돌리는 메커니즘 규명¶
원제목: یک مولکول طبیعی، از دست رفتن حافظه در آلزایمر را معکوس میکند - ایسنا
핵심 요약
- NAD⁺ 대사체가 알츠하이머의 RNA 편집 오류를 교정하여 신경 보호 효과를 제공함.
- EVA1C 단백질이 NAD⁺의 신경 보호 작용에 핵심적인 역할을 수행함을 발견함.
- NMN, NR과 같은 NAD⁺ 전구체 보충이 알츠하이머 치료에 잠재적 가능성을 제시함.
상세 내용¶
국제 과학자 그룹은 천연 대사체인 산화된 니코틴아미드 아데닌 디뉴클레오티드(NAD⁺)가 알츠하이머병의 진행성 뇌 손상으로부터 뇌를 보호하는 메커니즘을 발견했습니다. 알츠하이머병에서는 세포의 단백질 합성 지침이 되는 RNA 편집 과정이 손상되어, 결국 신경 세포의 비가역적인 사망을 가속화하는 결함 있는 단백질이 생성됩니다. 연구진은 NAD⁺가 EVA1C라는 단백질을 통해 이 '편집 오류'를 수정할 수 있다는 사실을 알아냈습니다. EVA1C는 RNA 메시지가 배열되는 방식을 관리하는 역할을 합니다.
초기 연구에서 NAD⁺의 전구체인 니코틴아마이드 리보사이드(NR) 또는 니코틴아마이드 모노뉴클레오타이드(NMN)의 보충이 알츠하이머 동반 동물 모델 및 초기 임상 시험에서 치료 효과를 보인다고 보고되었지만, 이러한 효능 뒤에 숨겨진 분자 메커니즘은 대부분 불분명한 상태였습니다. 본 연구에서는 인간 타우 단백질을 생성하도록 유전적으로 조작된 벌레(Caenorhabditis elegans)를 대상으로 실험을 시작했습니다. 이 단순하고 유전적인 모델을 통해 NAD⁺가 타우로 인한 RNA 편집 오류를 수정할 수 있는지, 그리고 어떤 유전자들이 영향을 받는지 확인할 수 있었습니다.
실험 결과, 이 벌레들에서 NAD⁺ 수치를 높였을 때, 연령 및 타우와 관련된 RNA 편집 문제를 해결하고 학습 행동 및 운동 능력을 개선했습니다. 연구진은 eva-1이라는 유전자가 NAD⁺ 치료와 관련하여 RNA 편집에 상당한 변화를 보인다는 것을 발견했습니다. 이 인간의 EVA1C 단백질에 해당하는 유전자입니다.
다음 단계로, 돌연변이된 타우 형태를 지닌 쥐 모델에서 연구진은 RNA 처리 과정에 관여하는 수백 개의 유전자, 특히 RNA 편집과 관련된 유전자들이 조절되지 않았음을 발견했습니다. 니코틴아마이드 리보사이드(NR) 또는 니코틴아마이드 모노뉴클레오타이드(NMN)를 사용하여 NAD⁺ 수치를 증가시켰을 때, 이러한 오류들이 수정되었습니다.
추가적인 실험을 통해 벌레에서 eva-1 유전자를, 쥐에서 EVA1C 유전자를 비활성화했을 때, NAD⁺가 편집 오류를 수정하거나 기억 및 행동을 개선하는 능력이 사라졌습니다. 이는 NAD⁺에 의해 매개되는 신경 보호에 EVA1C가 필수적임을 확인시켜 줍니다. 알츠하이머 환자의 뇌 샘플 분석 결과, 기억 및 질병의 초기 진행과 관련된 뇌 영역인 해마 및 내후각 피질에서 EVA1C 단백질 수치가 현저히 감소한 것으로 나타났습니다. 이러한 결과는 알츠하이머병의 새로운 치료 표적을 제시하며, NAD⁺ 수치를 유지하는 것이 인간의 기억력 보존 및 신경 퇴행 진행 감소에 기여할 수 있음을 시사합니다.
편집자 노트¶
이번 연구는 알츠하이머병 치료에 있어 매우 고무적인 발견을 담고 있습니다. 특히, 우리 몸에서 자연적으로 생성되는 NAD⁺라는 분자가 단순히 노화 방지를 넘어, 알츠하이머와 같이 심각한 신경 퇴행성 질환의 핵심 메커니즘을 해결할 수 있다는 가능성을 보여주었다는 점이 주목할 만합니다. 많은 분들이 NMN이나 NR과 같은 NAD⁺ 관련 영양제에 관심을 가지고 계시는데, 이번 연구는 이러한 보충제가 단순한 건강 기능 식품을 넘어, 실제 질병 치료의 근본적인 원리를 개선할 수 있다는 과학적 근거를 제시한다는 점에서 매우 의미가 있습니다.
핵심은 'RNA 편집 오류'라는 복잡한 개념입니다. 우리의 유전 정보는 DNA에 담겨 있고, 이 정보가 단백질로 만들어지기 위해서는 RNA라는 중간 매개체가 필요한데, 이 RNA가 만들어지는 과정에 오류가 생기면 잘못된 단백질이 만들어지고 결국 세포가 손상된다는 것입니다. 이번 연구는 NAD⁺가 이 RNA 편집 과정을 정상화하는 데 결정적인 역할을 하며, 특히 EVA1C라는 단백질이 그 작용을 돕는다는 것을 밝혀냈습니다. 이는 기존의 알츠하이머 치료제가 주로 베타 아밀로이드와 같은 특정 단백질 축적에 초점을 맞추었던 것과 달리, 세포 내부의 근본적인 정보 처리 과정 자체를 개선하려는 새로운 접근 방식을 제시합니다.
이 연구 결과가 우리 일상생활에 미칠 영향은 상당할 것으로 예상됩니다. 만약 NAD⁺ 수치를 효과적으로 높이는 방법(예: NMN, NR 보충, 식단 조절, 생활 습관 개선)이 개발된다면, 알츠하이머와 같은 기억력 저하 질환의 발병을 늦추거나 증상을 완화시키는 데 도움을 줄 수 있을 것입니다. 또한, 뇌 기능 저하가 노화의 불가피한 과정이라고만 여겨왔던 인식에서 벗어나, 적극적인 개입을 통해 뇌 건강을 유지하고 삶의 질을 향상시킬 수 있다는 희망을 줍니다. 물론 아직 동물 실험 및 초기 연구 단계이므로 실제 인간에게 적용되기까지는 더 많은 임상 시험이 필요하겠지만, 이는 분명 뇌 건강 연구의 새로운 지평을 열고 있다고 평가할 수 있습니다.