박준 기자 = 대구경북과학기술원(DGIST) 뇌과학과 김경진 교수 연구팀은 파킨슨병의 일몰증후군과 일주기 생체시계와의 분자적 연결고리를 세계 최초로 규명, 이를 치료할 수 있는 새로운 분자표적을 제시했다고 27일 밝혔다.
파킨슨병은 근육 강직, 운동 느려짐 등의 증상을 시작으로 정도에 따라 걸음을 걷기가 어렵게 되고 일상생활을 전혀 수행할 수 없게 되는 퇴행성 뇌질환이다.
파킨슨병 환자는 운동 느림 현상 뿐 아니라 일주기 리듬 교란 질환인 수면장애를 함께 겪는다.
이로 인해 늦은 오후에 불안, 우울, 동요와 같은 정서질환이 극심해지기도 한다.
이러한 증상을 일몰증후군이라고 하며 치매환자의 약 20%가 일몰증후군을 앓고 있는 것으로 알려져 있다.
그러나 현재 일몰증후군과 같은 파킨슨병의 정서질환에 대한 치료제는 굉장히 제한적이며 에 대한 메커니즘도 거의 밝혀진 바가 없다.
또한 파킨슨병에서 일몰증후군과 일주기 생체시계 손상의 기능적 연결성에 대해서는 아직 밝혀진 바가 없다.
이에 김 교수팀은 파킨슨병 생쥐 모델에서 해가 뜨는 특정시간대(주행성인 사람에서는 해가 질 때와 동일)에 불안증과 우울증이 나타나는 것을 관찰했다.
또 일주기 생체시계를 조절하는 유전자인 REV-ERBα의 길항제인 SR8278을 생쥐 모델에 투여했고 해가 뜰 때 특이적으로 파킨슨병 생쥐 모델에서 나타나는 불안증, 우울증을 회복시킬 수 있다는 것을 입증했다.
SR8278 처리시 정서조절의 일주기 리듬이 사라졌던 파킨슨병 생쥐 모델에서도 정상생쥐처럼 정서조절의 일주기 리듬을 구현할 수 있다는 것을 확인했다.
김 교수 연구팀은 파킨슨병 생쥐모델에서는 해가 뜨는 특정 시간대에 중뇌 복측 도파민 뉴런에서 일주기 생체시계를 조절하는 유전자인 REV-ERBα와 촉진적 역할을 하는 전자인자인 NURR1의 발현 및 TH 유전자로의 결합력이 망가짐으로써 TH 발현과 정서조절의 일주기 리듬이 사라지는 것을 관찰했다.
반면, 파킨슨병 생쥐모델에 SR8278을 처리하면 해가 뜰 때 도파민 뉴런에서 REV-ERBα와 NURR1의 경쟁적 상호작용이 회복되면서 TH 발현과 정서조절의 일주기 리듬이 회복되는 것을 관찰했다.
김 교수는 "해당 연구를 통해 그동안 학계에 난제로 남아 있던 파킨슨병의 일몰증후군이 일주기 분자생체시계 교란과의 분자적 연결고리를 밝혔다는 점에서 큰 의미가 있다"며 "이번 연구에서 발견한 신규 약물은 극히 제한돼 있던 파킨슨병 정신장애 치료제 개발에 활용될 수 있을 것이다"고 밝혔다.
한편 이번 연구결과는 DGIST 뇌과학과 김정아 박사, 박인아 박사과정생의 주도로 수행됐으며 신경과학 분야 국제 학술지 뉴로테라퓨틱스 (Neurotherapeutics) 온라인판에 3월23일 게재됐다.
이와 함께 과학기술정보통신부과 한국연구재단의 중견연구지원사업과 기초연구지원사업의 지원을 받아 수행됐다.
