국내 연구진이 알츠하이머병에서 신경회로 이상과 염증 반응 등을 연쇄적으로 악화시키는 핵심 인자를 확인했다.
과학기술정보통신부는 정원석 기초과학연구원(IBS) 혈관 연구단 부연구단장 연구진이 알츠하이머병 진행 과정에서 'ERBB4' 수용체가 신경회로의 불균형을 촉진하는 역할을 한다는 사실을 규명했다고 밝혔다. 연구 결과는 국제 학술지 '네이처(Nature)'에 27일 게재됐다.
알츠하이머병은 뇌에 아밀로이드 베타가 축적되는 것이 대표적인 특징이지만, 실제 질병 진행 과정에서는 신경세포의 과도한 흥분과 시냅스 소실, 염증 반응 등이 함께 나타난다. 기존 아밀로이드 제거 치료제만으로는 효과에 한계가 있다는 지적이 나온 이유다.
연구진은 알츠하이머병 모델 생쥐의 해마를 분석해 흥분성 신경세포의 활동이 지나치게 증가하는 반면 이를 억제하는 신경세포의 활동은 감소한다는 점을 확인했다. 별아교세포와 미세아교세포가 흥분성 시냅스를 과도하게 제거하면서 회로 불균형도 심해졌다.
이 과정에서 연구진은 특정 흥분성 신경세포에서 단백질 ERBB4가 크게 증가한다는 사실을 찾아냈다. 이후 유전자 가위 기술을 이용해 흥분성 신경세포의 ERBB4를 제거하자 신경세포의 과흥분과 시냅스 손실, 염증 반응이 완화됐다. 아밀로이드 플라크의 면적과 수량도 50% 이상 줄었고 기억력과 공간인지 능력도 개선됐다.
반대로 정상 생쥐의 흥분성 신경세포에 ERBB4를 발현시키자 아밀로이드 플라크가 없는 상태에서도 신경회로 과흥분과 시냅스 불균형, 염증 반응 등 알츠하이머병과 유사한 변화가 나타났다.
연구진은 ERBB4 증가가 세포 성장과 대사를 조절하는 mTOR 신호를 과도하게 활성화해 병리를 확산시키는 과정도 확인했다. 446명의 뇌 조직을 분석한 결과에서도 알츠하이머병 환자의 흥분성 신경세포에서 ERBB4 발현이 증가했으며, 발현량이 많을수록 아밀로이드 축적과 인지기능 저하가 심한 경향을 보였다.
정원석 부연구단장은 "알츠하이머병의 여러 병리 현상이 증폭되는 과정을 이해할 수 있는 단서를 제시한 연구"라며 "핵심 조절 인자를 표적으로 해 복합적인 병리를 함께 완화하는 치료 전략 연구로 이어질 수 있을 것"이라고 말했다.
참고 자료
Nature(2026), DOI: https://doi.org/10.1038/s41586-026-10964-z