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▲ 중증 반응성 별세포에 의한 신경세포 사멸 및 치매 병증 유도 기작 별세포는 독소에 노출되면 이에 반응하여 반응성 별세포로 기능이 변화하고, 중증 반응성 별세포가 유도되었을 경우, 신경세포 사멸을 포함한 치매 병증이 촉진된다. 이 과정에서 마오비 효소의 활성 증가 및 과산화수소 생성이 이러한 치매 진행에 중요한 역할을 한다는 사실을 규명하였다. 치매의 원인과 신경세포 사멸의 세포와 분자수준의 기전이 밝혀졌다. 기초과학연구원 인지 및 사회성 연구단 이창준 단장과 전희정 선임연구원 연구팀은 한국과학기술연구원 뇌과학연구소 류훈 단장 연구팀과 함께 치매 초기에 나타나는 반응성 별세포에 의한 신경세포 사멸과 치매병증 유도 기전을 처음으로 밝혀냈다. * 비신경세포인 별세포가 뇌질환으로 인해 크기와 기능이 변한 상태 과학기술정보통신부와 기초과학연구원 및 한국과학기술연구원은 이번 성과가 11월 17일 1시(한국시간) 세계적인 학술지 네이처 뉴로사이언스(Nature Neuroscience, IF 21.126)에 게재되었다고 밝혔다. 치매는 오랜 기간에 걸쳐 진행되는 질병으로, 치매 후기 단계에 신경 세포 사멸이 유도되면 치매의 진행을 막을 수 없다. 따라서 신경세포 사멸 전 단계의 원인과 과정을 이해하는 것이 중요하다. 이에, 연구진은 뇌가 독성 물질을 분해하는 과정에서 나타나는 반응성 별세포가 치매 초기에서도 나타난다는 사실에 주목하여, 반응성 별세포 중 중증 반응성 별세포가 신경세포의 사멸과 치매를 유도한다는 사실을 실험적으로 증명하는데 성공하였다. 연구진은 새롭게 개발한 별세포의 반응성 조절 모델을 통해, ‘경증 반응성 별세포’는 자연적으로 회복되는 반면, ‘중증 반응성 별세포’는 비가역적으로 신경세포를 사멸시키고 치매를 진행시킨다는 사실을 확인하였다. 이에 대한 기전으로, 별세포에 의한 독성 물질 분해 과정에서 활성화된 모노아민 산화효소 B (MAO-B) 단백질과 이로 인하여 과량 생성된 활성 산소의 한 종류인 과산화수소가 ‘중증 반응성 별세포’뿐만 아니라, 뇌염증

▲ 알츠하이머 유도 쥐에서 행동학적 개선 효과 실험 방법 귀리에만 있는 독자적 성분이 치매 예방과 치료에 효과적인 것으로 확인됐다. 농촌진흥청 은 귀리의 ‘아베난쓰라마이드’ 물질이 알츠하이머 치매 예방과 치료에 효과가 있다는 것을 전남대학교 의과대학(조지훈, 김형석 교수 연구팀)과 함께 한 동물실험을 통해 세계 최초로 확인했다고 밝혔다. 특히, Avn-C의 항치매 활성이 높은 것으로 나타났다. 아베난쓰라마이드(Avenanthramide, 이하 Avn)는 현재까지 보고된 곡물 중에는 유일하게 귀리에만 있는 물질이다. 전 세계 치매 환자의 60∼70%는 알츠하이머성 치매로 추산되며, 이는 뇌에 쌓인 독성 단백질 베타아밀로이드(β-amyloid)로 인해 신경세포가 손상돼 기억 형성을 방해하는 것으로 알려져 있다. 알츠하이머를 유도한 쥐(Tg2576, 5X FAD)에 Avn-C 단일(표준) 물질 6mg/kg을 2주간 먹여 실험한 결과, 해마에서 억제되었던 기억 형성의 기작을 회복하는 것으로 확인됐다. 쥐(5X FAD)의 행동 평가(모리스 수중 미로 기억·물체 인식 기억)에서도 정상 수준의 기억력을 보였으며, 치매 증상의 하나로 나타나는 공격적인 행동도 완화됐다. 국산 품종인 ‘대양’에는 Avn-C가 평균 89.8㎍/g으로, 다른 국산 귀리나 외국산 귀리 가공제품보다 많은 양이 들어있다. ‘대양’ 품종을 2~3일간 발아한 추출물에서 크로마토그래피법으로 정제한 다음 Avn-C를 31mg/g 함유한 분획물을 제조했다. 이 분획물이 알츠하이머를 유도한 쥐(Tg2576)의 해마에서 억제된 기억 형성의 기작(장기강화, Long-Term Potentation/LTP)1)을 다시 회복하게 하는 것도 확인했다. * 장기강화(LTP): 학습과 기억을 형성하는 중요한 세포학적 기작. 신경세포끼리 신호전달 세기가 커져서 유지되는 현상. 알츠하이머 질환은 장기강화가 형성되지 않아 새로운 기억을 형성하지 못함(‘02 Nature & Science,

▲ 논문 표지 농촌진흥청은 전라남도농업기술원 차산업연구소와 함께 녹차와 홍차를 생산할 때 가공 과정에 따라 ‘카테킨’ 함량이 달라지는 것을 확인했다. 녹차와 홍차에는 플라보노이드의 하나인 카테킨(catechin) 성분이 들어 있어 항비만, 당뇨 개선, 알츠하이머 예방 등에 효과가 있다. 특히, 카테킨 중 하나인 테아플라빈(theaflavin)은 홍차에서만 확인되는 물질로, 항산화·항균·항종양·항염증 작용을 하는 것으로 알려져 있다. 먼저, 녹차와 홍차에 카테킨 4종, 테아플라빈 4종, 플라보놀 16종 등 모두 24종의 플라보노이드 성분이 들어 있는 것을 확인했다. 가공 단계별로 플라보노이드 성분을 관찰한 결과, 가공하기 전의 찻잎을 250∼300도(℃)에서 10분 동안 덖은 경우 카테킨 함량이 100g당 4.5g에서 8.3g으로 약 2배 늘었다. * 덖음: 찻잎 등을 첨가물 없이 그대로 볶아서 익히는 과정 이는 덖는 과정에서 수분이 줄고, 고온이 카테킨 산화를 유도하는 폴리페놀 산화효소(polyphenol oxidase) 활성을 억제하기 때문이다. 홍차는 향이 우러나게 하는 비비기와 발효 과정을 거치면서 100g당 4.5g이던 카테킨 함량은 0.9g으로 줄지만, 테아플라빈 함량은 100g당 0.1g에서 0.3g으로 늘었다. 이는 카테킨이 산화과정을 거쳐 테아플라빈으로 전환되기 때문인 것으로 밝혀졌다. 농촌진흥청은 이번 연구 결과를 유럽의 식품 관련 학술잡지 ‘European Food Research and Technology’에 게재했다. 농촌진흥청 국립농업과학원 식생활영양과 유선미 과장은 “이번 연구는 찻잎 가공단계에서 가공 방법을 조절해 플라보노이드 함량을 조절하는 기반 기술로 활용될 수 있을 것이다.”라며, “식품의 형태에 따라 변하는 기능성분의 특성을 조사하는 분석 기술이 녹차산업 발전에 도움이 될 것으로 기대된다.”라고 말했다. 출처: 농촌진흥청