기초지원연, NFκB 단백질 활성화로 염증이 뇌로 전이 코로나19 등 바이러스 감염성 우울증 치료에 새 단서 한국기초과학지원연구원 허송욱 박사 연구팀은 신체 염증이 뇌로 전이돼 우울증을 유발하는 과정을 실시간 생체영상기술을 통해 밝혀냈다고 4일 밝혔다.
그동안 염증성 질환 환자들이 우울증에 걸릴 확률이 높다는 임상연구가 있었지만, 신체염증이 어떻게 우울증을 유발하는지에 대해 정확히 알려지지 않았다.
염증은 외부 자극에 신체를 보호하기 위한 필수 반응이다. 바이러스, 세균 등으로 감염이 발생하면, '핵인자 카파비(NFκB)'라는 단백질은 염증 반응을 촉진시켜 생명체를 보호한다.
이 과정을 통해 외부 물질이 제거되면 'GR(글루코코르티코이드 수용체)' 단백질이 불필요한 염증반응을 억제한다. 만약 GR 단백질이 염증 반응을 제대로 억제하지 못하면 다양한 염증성 질환이 생긴다.
연구팀은 NFκB와 GR 단백질의 활성 변화를 실시간 관찰하기 위해 두 단백질을 표적으로 해 발광하는 고감도 센서를 개발했다. 이어 센서를 살아있는 동물모델의 신체와 뇌에 주입해 염증을 유도한 후, 단백질 활성을 측정했다. 그 결과, 투여 초반(1∼6시간)이 지나 NFκB가 활성화돼 염증 반응이 촉진되는 것을 확인했다. 이때 신체에 통증이 발생했음을 동물 행동실험으로 확인했으나, 뇌에서 염증반응이나 우울증 등은 관찰되지 않았다.
투여 중반(6∼10시간)에는 염증이 억제되는 것을 GR 단백질을 통해 확인했고, 뇌 염증반응이나 우울증도 관찰되지 않았다. 투여 후반(10∼12시간)에는 뇌의 전두엽에서 NFκB가 활성화돼 염증이 뇌로 전이된 것을 알 수 있었다. 염증을 억제하는 GR 단백질도 뇌에서 활성화됐지만, 제 기능을 하지 못해 뇌 속 염증반응은 계속됐다.
이는 GR 단백질이 염증 억제 기능을 상실해 우울증이 유발됐음을 보여준 것이라고 연구팀은 설명했다. 연구팀은 실시간으로 동물모델의 염증 현상을 정량적으로 측정하고 영상화하는 데 성공했다.
김재민 전남대 교수는 "이번 연구는 신체염증과 우울증의 생물학적 관계를 새롭게 이해하고, 코로나19로 인한 염증성 우울증에 대한 진단과 치료에 도움이 되는 기초근거로 활용될 것"이라고 말했다.
이 연구결과는 정신의학 국제 학술지 '분자 정신의학(지난달 21일자)'에 실렸다.이준기기자 bongchu@dt.co.kr
허송욱 기초지원연 박사 연구팀은 뇌의 전두엽 부분에서 NFκB 단백질이 활성화돼 신체염증이 뇌로 전이돼 우울증을 유발하는 과정을 생체영상기술을 통해 규명했다.