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숨겨진 기능, 헤모글로빈의 새로운 역할 혈액 속 산소를 운반하는 단백질로 잘 알려진 헤모글로빈이 뇌세포에서 항산화 역할까지 한다는 사실이 밝혀졌습니다. 기초과학연구원 은 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. 논문 확인 바로가기 논문명: Hemoglobin as a pseudoperoxidase and drug target for oxidative stress-related diseases 저널: Signal Transduction and Targeted Therapy   ▲ 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. ▲ 다양한 퇴행성 뇌질환 모델에서 KDS12025의 치료 효능 루게...

자기장은 MRI와 같이 질병 진단에 매우 중요한 수단이나, 치료에는 사용이 되지 않고 있다. 즉, 자기장을 이용하면 MRI와 같이 생체 신호를 읽기나 검색은 가능하나, 쓰기나 교정 기능은 불가능한 상태이다. 기초과학연구원 (IBS) 나노의학 연구단 천진우 단장(연세대 교수)과 이재현 연구위원(연세대 고등과학원 교수) 연구팀은 자기장을 이용해 뇌의 운동신경을 무선 (wireless) 및 원격 (remote) 으로 정밀 제어하는‘나노 자기유전학(nano-magneto-genetics) 기술’을 개발했다. 연구진은 자기장에 감응하여 토크 힘 (5 pN (피코 뉴톤1)))을 발생하는 ‘나노나침반’을 개발하였다. 나노나침반의 토크 힘은 뇌세포의 피에조-1 (Piezo-1) 이온 채널2)을 개방하여, 뇌신경 신호 전달이 가능하다. 살아있는 동물(쥐)의 경우 나노나침반을 우뇌의 운동 신경 부위에 주입한 후 자기장을 가했을 때, 칼슘 이온이 세포 내로 유입되어 원하는 부위의 운동 능력을 촉진하였다. 이에 따라 쥐의 왼발 운동신경이 활성화되어 반시계 방향으로 운동하며, 운동능력이 약 5배 향상했다. 즉, 나노나침반이 자기수용체 (magneto-receptor, 磁氣受容體)로 작용하여, 뇌세포의 활성 제어가 가능함이 살아 움직이는 동물에서 증명된 것이다. 연구진이 개발한 자기유전학 장치는 MRI장비와 같은 크기(중심지름 70 cm)에서도 구동이 가능하며 사람의 뇌나 전신에 25mT(밀리 테슬라3))의 자기장을 전달할 수 있다. 자기장은 침투력이 높기 때문에 파킨슨병, 암과 같은 난치병 치료에 활용될 것으로 기대된다. 천진우 단장은 “나노 자기유전학은 원하는 세포를 유전공학으로 선택해 무선(wireless)·원격(remote)으로 뇌 활성을 제어하는 연구 플랫폼이 될 것”이라며 “뇌의 작동 원리 규명과 질환 치료 등 뇌과학의 새로운 지평을 열 것으로 기대한다”고 전했다. 이번 연구 결과는 국제학술지‘네이처 머티리얼스(Nature Materials)’에 1월 29일 01시(한국시간...

누에를 쪄서 익힌 홍잠(弘蠶)이 파킨슨병 주요 증상을 억제하는 효과가 있다는 연구 결과가 나왔다. 농촌진흥청 은 한림대 일송생명과학연구소와 공동으로 추진한 실험을 통해 이와 같은 사실을 확인했다고 밝혔다. 홍잠은 누에가 완전히 자라 고치를 짓기 직전의 익은누에를 수증기로 쪄서 동결 건조한 익힌 숙잠을 가리킨다. 단백질과 아미노산, 오메가3 지방산을 비롯해 플라보노이드, 폴리페놀 등 다양한 기능성 성분을 함유한다. * 홍잠: 대국민 공모로 정해진 익힌숙잠의 새 이름으로 넓고 다양한 기능성으로 인간을 이롭게 하는 누에라는 의미. 파킨슨병은 뇌에서 근육 움직임에 관여하는 물질인 도파민 신경세포가 죽어 근육이 마비되거나 경련, 자세불안정, 운동장애 등의 증상이 빚어지는 퇴행성 질환이다. 이번 연구는 동물모델 쥐에게 1일 기준 체중 1kg당 홍잠 1g을 36주(9개월)동안 투여해 운동능력과 자세 조절 능력, 도파민 신경세포 보호 효과 등을 분석한 것이다. 운동능력의 경우 줄에 매달려 있는 능력을 비교시험(Wire Hang Test)한 결과, 홍잠을 먹은 파킨슨병 쥐(138.8초)는 홍잠을 먹지 않은 파킨슨병 쥐(33.6초)보다 운동능력이 4배 증가했다. 또한, 홍잠을 먹지 않은 파킨슨병 쥐의 비정상 자세 수는 2.42였으나, 홍잠을 먹은 파킨슨병 쥐는 2.07로 줄어들었다. 홍잠을 먹지 않은 정상 쥐의 경우는 1.71로 조사됐다. 특히 파킨슨병의 주요 해부학적 증상인 도파민 신경세포의 사멸이 홍잠 섭취 파킨슨병 쥐에게서는 거의 나타나지 않았다. 이로써  홍잠이 운동능력 저하와 도파민 신경세포 사멸 등 파킨슨병의 주요 증상을 억제하는 것으로 확인됐다. 파킨슨병 유발 초파리 실험을 통해 홍잠을 먹은 파킨슨병 초파리의 기대수명은 19.44일, 건강수명은 15.41일로 나타나 홍잠을 먹지 않은 파킨슨병 초파리보다 각각 7.02일, 9.11일 증가했다. 파킨슨병 초기에는 냄새 맡는 기능이 약화되는 증상이 나타나는데, 홍잠을 먹은 초파리는 미세배열(Microarray)과 생물정보...