KAIST 생명과학과 허원도 석좌교수 연구팀은 국립과학수사연구원 이민주 법의관, 아주대학교 의료원 김석휘 교수 연구팀과 공동으로 극단 선택을 한 환자의 뇌 조직 분석을 통해 우울증의 새로운 분자 기전을 밝혀내고 항우울 회복 효과를 동물 모델에서 증명했다고 밝혔습니다.

최근 우울증 환자가 늘고 특히 고령층에서 기존 항우울제의 치료 효과가 제한적인 상황에서, 뇌 속 신경 경로를 새롭게 규명하는 연구가 시급한 과제로 꼽혀왔습니다.

연구팀은 기억과 감정을 담당하는 뇌 속 해마, 그중에서도 해마 안에 정보가 처음 들어올 때 새로운 기억 생성, 감정 조절, 우울증과 연관이 있는 공간에 해당되는 '치아이랑' 부위에 주목했습니다.

우울증 마우스 모델 실험에서 스트레스가 가해지면 이 부위에서 성장인자 수용체인 'FGFR1'이 크게 늘어나며, 신경세포 성장과 스트레스 저항에 중요한 역할을 하는 것으로 나타났습니다.

실제로 FGFR1을 제거한 마우스는 스트레스에 더 쉽게 무너지고 우울 증상을 빨리 보였습니다.

이어 연구진은 빛으로 신호를 켜고 끌 수 있는 광유전학 기술을 활용해 FGFR1을 직접 활성화하는 'optoFGFR1 시스템'을 개발했습니다.

이 시스템을 적용한 결과, 우울증 마우스에서 FGFR1을 활성화함으로써 항우울 효과가 회복되며 우울 행동이 개선되는 것을 확인했습니다.

하지만 노화된 마우스에서는 FGFR1을 활성화해도 효과가 나타나지 않았습니다.

원인을 추적한 결과, 'Numb'이라는 단백질이 지나치게 발현돼 FGFR1 신호를 가로막는 사실을 밝혀냈습니다.

실제 환자의 뇌 조직 분석에서도 고령 우울증 환자에게서만 이 단백질 과발현이 관찰됐습니다.

연구진은 마우스에서 Numb을 억제하고 FGFR1을 활성화하자, 회복되지 않던 항우울 효과가 되살아났다고 설명했습니다.

허원도 교수는 "이번 연구는 우울증이 단순한 신경세포 손상만이 아니라, 특정 신경신호 경로의 교란에 의해 발생할 수 있음을 밝힌 데 큰 의미가 있다. 특히, 고령 환자에게 항우울제가 잘 듣지 않는 이유를 분자 수준에서 규명하고, 향후 Numb 단백질을 표적으로 하는 새로운 치료법 개발의 실마리를 제공할 것"이라고 말했습니다.

KAIST 생명과학과 신종필 박사과정이 제1 저자참여한 이번 연구 성과는 국제학술지 익스페리멘탈 앤 몰리큘라 메디슨(Experimental & Molecular Medicine)에 8월 15일자 온라인판에로 실려습니다.


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