연구에 따르면 거의 이해되지 않은 뇌 시냅스의 기능이 밝혀졌습니다.

오레곤 보건 과학 대학의 새로운 연구에서는 다발성 경화증부터 알츠하이머병, 뇌종양으로 알려진 일종의 뇌암에 이르기까지 다양한 질환에 중요한 치료 영향을 미칠 수 있는 뇌 세포 간 접합의 기능을 처음으로 밝혀냈습니다.

오늘 저널에 발표된 연구 자연 신경과학.

신경과학자들은 뉴런을 희돌기아교세포 전구체 세포(OPC)로 알려진 비뉴런 세포에 연결하는 접합부 또는 시냅스에 초점을 맞췄습니다. OPC는 미엘린으로 알려진 신경 주위에 덮개를 생성하는 희돌기교세포로 분화할 수 있습니다. 미엘린은 각 신경 세포의 축삭(세포 간에 전기 신호를 전달하는 세포의 실 모양 부분)을 덮고 있는 보호 덮개입니다.

이번 연구에서는 이러한 시냅스가 미엘린을 생성하는 데 중추적인 역할을 한다는 사실을 발견했습니다.

“이것은 살아있는 조직에서 이러한 시냅스에 대한 최초의 조사입니다.”라고 OHSU의 Vollum Institute 교수이자 공동 책임자인 수석 저자 Kelly Monk 박사가 말했습니다. “이것은 이러한 세포가 정상적인 발달에서 어떻게 작동하는지에 대한 기본적이고 근본적인 특성에 대한 이해를 제공합니다. 앞으로 우리는 MS 환자의 맥락에서 이들이 어떻게 다르게 기능하는지 살펴볼 수 있습니다.”

이러한 시냅스가 전혀 존재한다는 사실은 Vollum의 OHSU 연구자들이 저널에 발표한 획기적인 발견의 주제였습니다. 자연 그 시점까지 뇌의 시냅스는 뉴런 사이의 신경전달물질을 전달하는 역할만 하는 것으로 알려져 있었기 때문에 뉴런과 OPC 사이의 시냅스의 발견은 놀라운 일이었습니다.

몽크는 “20년이 지난 후에도 우리는 여전히 이 시냅스가 어떤 일을 하는지 알지 못했다”고 말했다.

과학자들은 제브라피시의 살아있는 조직에 대한 단일 세포 이미징을 사용하여 이 문제를 해결했습니다. 제브라피시의 투명한 몸체를 통해 연구자들은 중추 신경계의 내부 작동을 실시간으로 볼 수 있습니다. 연구자들은 이미징, 약리학 및 유전자 편집 분야의 강력한 새로운 도구를 사용하여 뉴런-OPC 시냅스를 사용하여 미엘린 형성의 시기와 위치를 예측할 수 있었습니다.

이번 발견은 이러한 시냅스의 중요성을 이해하는 측면에서 빙산의 일각일 가능성이 높다고 Monk 연구실의 박사후 연구원이자 수석 저자인 Jiaxing Li 박사가 말했습니다.

희돌기교세포 전구세포는 뇌 전체 세포의 약 5%를 차지합니다. 이는 이들이 뉴런과 형성하는 시냅스가 암성 종양 형성을 포함한 많은 질병 상태와 관련될 수 있음을 의미합니다.

Li는 이전 연구에서 MS와 같은 탈수초 질환, 알츠하이머병과 같은 신경퇴행성 질환, 심지어 정신분열증과 같은 정신 질환을 포함한 다양한 신경퇴행성 질환에서 OPC의 역할을 제안했다고 언급했습니다.

Li는 뉴런과 OPC 사이의 시냅스의 기본 기능을 입증함으로써 이 연구가 질병 진행을 변경하기 위해 OPC 기능을 조절하는 새로운 방법으로 이어질 수 있다고 말했습니다. 예를 들어, 이러한 시냅스는 수초가 분해된 다발성 경화증(MS)과 같은 상태에서 재수초화를 촉진하는 열쇠가 될 수 있습니다. MS의 경우 이러한 저하로 인해 사람들이 보고, 근육을 움직이고, 감각을 느끼고, 생각하는 데 필요한 전기 신호가 느려지거나 차단될 수 있습니다.

수초를 늘릴 수 있도록 개입하는 방법도 있을 수 있다”고 말했다.

몽크는 이번 발견이 암과 가장 즉각적으로 관련될 수 있다고 말했다.

“신경교종에서는 이러한 시냅스가 종양 진행을 촉진하기 위해 납치됩니다.”라고 그녀는 말했습니다. “종양 형성과 관련된 시냅스 입력을 조절하는 동시에 정상적인 시냅스 신호 전달을 허용하는 것이 가능할 수 있습니다.”

이러한 전구 세포가 모든 인간 뇌 세포의 약 5%를 차지하더라도 희소돌기아교세포는 극히 일부만 형성됩니다.

Monk는 “이러한 OPC가 희소돌기교세포 형성 외에 다른 기능을 갖고 있다는 것이 꽤 분명해지고 있습니다.”라고 말했습니다. “진화론적 관점에서 볼 때, 뇌에 전구 세포가 그렇게 많이 존재한다는 것은 그들이 뭔가를 하지 않는다면 말이 되지 않습니다.”

따라서 뉴런과의 시냅스 연결은 뇌에서 근본적인 역할을 할 가능성이 높으며 향후 탐구할 가치가 있다고 그녀는 말했습니다.

Monk와 Li 외에도 공동 저자로는 OHSU의 Tania Miramontes와 영국 에딘버러 대학교 임상 뇌 과학 센터의 Tim Czopka 박사가 있습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/01/240114212053.htm