뇌속 `아쿠아포린4` 유전자 뇌 크기에 영향…언어 학습능력 좌우

국내 연구진이 뇌 안의 '별세포'에서 발현되는 '아쿠아포린4' 유전자가 언어 학습능력에 중요한 역할을 한다는 사실을 처음 밝혀냈다.

미래창조과학부는 이창준 한국과학기술연구원(KIST) 박사(사진)팀과 류인균·김지은 이화여대 교수팀이 공동으로 뇌 속에서 수분 순환 통로로 쓰이는 별 모양의 비신경세포인 별세포에서 특이적으로 발현되는 아쿠아포린4 유전자가 언어 학습에 영향을 미친다는 사실을 규명했다고 27일 밝혔다.

별세포는 70% 이상이 물로 구성돼 있으며, 수분 순환과 노폐물 조절 역할을 한다고 알려져 있다. 아쿠아포린4는 사람의 18번 염색체에 존재하는 유전자로, 뇌 속 별세포에서 선택적으로 발현해 세포막에서 물의 이동을 담당하는 막단백질을 만들어내는 역할을 한다.

연구진은 아쿠아포린4 유전자 발현을 억제한 실험 쥐에게서 별세포의 부피조절 작용이 억제되는 것을 확인했다. 이 쥐는 기억을 담당하는 뇌 부위인 '해마' 크기가 늘어나지 않고 공간 기억력도 손상된 것으로 나타났다.

이런 동물 연구 결과를 바탕으로 연구진이 아쿠아포린4 유전자 발현이 적은 사람들의 뇌를 조사 분석한 결과, 유전자 발현이 높은 사람에 비해 말하기 능력과 관련한 뇌 부위의 크기가 다른 것으로 나타났다. 이런 뇌 크기 변화는 언어 학습능력 및 유창성과 관계가 있는 것으로 확인됐다.

이창준 박사는 "그동안 중요시되지 않았던 뇌의 비신경세포인 별세포가 고등인지 기능인 언어학습에 관여하는 것을 최초로 찾아낸 것"이라고 말했다.

이번 연구결과는 신경과학·정신의학 분야 국제 학술지 '분자 정신의학'에 게재됐다.

남도영기자 namdo0@dt.co.kr