헤모글로빈의 놀라운 반전, 뇌질환 치료 열쇠 되다
숨겨진 기능, 헤모글로빈의 새로운 역할
혈액 속 산소를 운반하는 단백질로 잘 알려진 헤모글로빈이 뇌세포에서 항산화 역할까지 한다는 사실이 밝혀졌습니다. 기초과학연구원은 별세포 속 헤모글로빈이 활성산소를 분해해 뇌세포를 보호한다는 연구 결과를 발표했습니다.
퇴행성 뇌질환 치료의 전환점
루게릭병, 파킨슨병, 알츠하이머병 등에서 활성산소는 신경세포를 파괴하는 주요 원인입니다. 연구진은 헤모글로빈이 과산화수소를 산소와 물로 분해하는 기능을 최초로 규명하고, 이를 극대화하는 저분자 화합물 ‘KDS12025’를 개발해 치료 효과를 입증했습니다.실험으로 입증된 치료 가능성
동물 실험에서 KDS12025는 신경세포 사멸을 억제하고 기억력, 운동 기능을 회복시키는 데 성공했습니다. 노화 모델에서는 수명이 30% 이상 연장되었고, 자가면역질환에서도 염증 완화 효과가 확인되어 다양한 질환에 활용 가능성이 제시됐습니다.앞으로의 전망
이번 연구는 뇌질환 치료의 새로운 접근법을 제시하며, 내재된 단백질 기능 조절을 통해 부작용을 최소화하는 정밀 치료 전략으로 주목받고 있습니다. 향후 KDS12025는 전임상 및 임상 연구를 거쳐 실질적인 치료제로 발전할 전망입니다.논문명: Hemoglobin as a pseudoperoxidase and drug target for oxidative stress-related diseases
저널: Signal Transduction and Targeted Therapy
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| ▲ 퇴행성 뇌질환에서 별세포 과산화수소 악순환을 끊는 KDS12025의 작용기전 |
퇴행성 뇌질환에서 별세포는 독성 단백질 자극으로 과산화수소를 과다 생성하고, 이로 인해 신경세포가 손상됩니다.
이때 별세포 내부의 헤모글로빈도 줄어들며 산화 스트레스 악순환이 이어지는데, KDS12025는 이 헤모글로빈의 항산화 기능을 활성화시켜 산화 스트레스를 억제하고 뇌세포를 보호합니다.
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| ▲ 다양한 퇴행성 뇌질환 모델에서 KDS12025의 치료 효능 |
루게릭병, 파킨슨병, 알츠하이머병 동물 모델에서 KDS12025는 증상 진행을 늦추고, 기억력·운동 기능 회복 및 생존기간 연장을 유도했습니다. 기존 치료제가 미치지 못한 효과를 최초로 입증한 약물입니다.
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| ▲ KDS12025의 항산화 효과와 별세포 내 헤모글로빈 회복 |
(위) 별세포의 핵소체에서 헤모글로빈의 존재가 확인되었습니다. 별세포에서 헤모글로빈 유전자를 억제하여 헤모글로빈이 제거된 상태에서는 KDS12025의 효과가 나타나지 않아, 해당 약물이 별세포 내 헤모글로빈을 통해 항산화 효과를 발휘함을 입증하였습니다.
이러한 일련의 결과는 KDS12025가 뇌 별세포의 항산화 기능을 복원하고, 헤모글로빈을 매개로 신경세포 보호 및 인지 기능 회복에 기여할 수 있음을 시사합니다.
(아래) 알츠하이머병 생쥐의 해마 조직을 비교한 결과, 질병 모델에서는 별세포(초록색, GFAP)의 형태가 위축되고 헤모글로빈(보라색, Hbβ) 발현이 현저히 감소한 반면, KDS12025를 투여한 그룹에서는 별세포의 활성화와 함께 헤모글로빈 발현이 회복된 양상이 확인되었습니다.
