65세 이상 노인들 가운데 만성질환으로 고통받는 환자가 지속적으로 증가했다. 2005~2010년 65세 이상 인구층에서 당뇨병, 고콜레스테롤 등의 만성질환 유병률이 65세 노인인구 수 증가 속도보다 빠르게 증가했다. 2005~2010년 사이 만성질환 유병률은 65세 이상 여성 노인층이 남성 노인층보다 평균 1.6배 높다. 세계보건기구가 공중보건의 우선 과제로 선정한 치매와 파키슨병이 빠르게 확산되었다. 노인장기요양보험대상에 해당하는 질병 중 진료 건수가 가장 많은 질병은 뇌혈관질환이지만, 최근 들어 치매와 파킨슨병으로 진료 받는 사람이 급증했다.

How genes influence obesity, senility – and the effects of olive oil

The genome has allowed scientists to shed new light on some of the most intractable medical conditions. Steve Connor reports

출처 : [Independent] Tuesday, 20 April 2010
http://www.independent.co.uk/news/science/how-genes-influence-obesity-senility-ndash-and-the-effects-of-olive-oil-1948818.html

In 2000 President Bill Clinton and Prime Minister Tony Blair announced in a joint satellite broadcast from the White House and Downing Street that scientists had completed the first draft of the human genome. Ten years on and medical researchers are now enjoying a ‘genome bonanza’ that has begun to elucidate the complex role of genes in human health.

Three such studies are published today. One describes how a gene linked to obesity is also associated with mental deterioration, a second shows how another gene affects memory and thinking in old age and the third study identifies the part of the human genome affected by a healthy Mediterranean diet – or more specifically virgin olive oil.

When the draft genome was published, President Clinton ruffled a few atheistic feathers when he suggested that the milestone represents the translation of a mysterious code designed by a higher being. “Today, we are learning the language in which God created life,” he said.

Whether God-given or not, it took another three years for scientists to finally complete the entire ‘book of life’, as the human genome came to be called. And it was soon clear that as a powerful research tool it would unleash untold insights into the workings of the human body, as well as our relationships to the wider living world.

The genome contains the entire digital recipe for making a human being. It consists of three billion individual letters of the genetic alphabet, arranged in a sequence that is unique to each person, which includes approximately 23,000 human genes that determine the production of the proteins, cells and tissues of the body.

For decades, biological science argued abut “nature versus nurture”. Is environment and upbringing the important influence that determines a person’s health and psychological makeup, or is it in the genes that they have inherited?

It turns out that both are important but more interestingly it is the influence of the environment on the genes that appears to play a decisive role in how people develop. The human genome has shown how a disparate variety of individual genes combine together, along with environmental influences, to affect a person’s physical and mental well-being.

Take the influence of diet on health. There is strong evidence to suggest that a Mediterranean diet lowers the risk of heart disease, stroke and even Alzheimer’s disease. This is the environment at work. But a study by Francisco Perez-Jimenez from the University of Cordoba in Spain, published in the journal BMC Genomics, shows how virgin olive oil can actually influence certain genes involved in triggering inflammatory processes of the immune system.

Professor Perez-Jimenez took 20 patients with metabolic syndrome, which is linked with heart disease and type-2 diabetes, and fed them for six weeks with two types of breakfast, one with virgin olive oil, which is rich in substances called phenols, and the other with low-phenol olive oil. As the experiment unfolded, the scientists tested the activity of the volunteers’ genes and found a clear association between virgin olive oil and the suppression of the inflammatory genes.

“We identified 98 differentially expressed genes when comparing the intake of phenol-rick olive oil with low-phenol oil. Several of the repressed genes are known to be involved in pro-inflammatory processes, suggesting that the diet can switch the activity of the immune system to a less deleterious inflammatory profile, as seen in metabolic syndrome,” Professor Perez-Jimenez said. “These findings strengthen the relationship between inflammation, obesity and diet and provide evidence at the most basic level of healthy effects derived from virgin olive oil consumption in humans.”

But it is not just physical health that is benefiting from understanding the human genome. A number of studies into the genes involved in brain development and function are helping to revolutionise our understanding of human cognition and mental health.

Alexandra Fiocco at the University of California, San Francisco, led a study of nearly 3,000 people aged between 70 and 79 who were regularly tested for mental performance, specifically memory and concentration. Their DNA had also been tested to see which of two genetic variants of a gene called COMT the volunteers were carrying.

The COMT gene, which was already known to influence thinking and mental performance, comes in two forms, or alleles, called Val and Met. The study, published in the journal Neurology, demonstrated that elderly people with the Val version of the gene seemed to be better protected against mental decline as they got older compared to people carrying the Met version of the COMT gene.

“This is the first study to identify a protective relationship between this gene variant and cognitive function. This finding is interesting because in younger people, the Val genotype has been shown to have a detrimental effect,” Dr Fiocco said. “But in our study of older people, the reverse was true. Finding connections between this gene, its variants and cognitive function may help scientists find new treatments for the prevention of cognitive decline.”

The third genome-related study, published in the Proceedings of the National Academy of Sciences, investigated 200 healthy, elderly people whose brains were scanned as part of research into Alzheimer’s disease. In addition to measuring their brains, scientists also analysed their DNA, specifically a gene known to be involved in obesity, called fat mass and obesity associated (FTO) gene.

What emerged was a clear association between diminished brain volume – or atrophy – and a certain version of the FTO gene. It was already known that obesity is a risk factor for cognitive decline in older age, and it has been previously associated with detectable differences in the brain volume of overweight people.

The researchers, led by Paul Thompson of the University of California, Los Angeles, could not identify the mechanism causing the brain atrophy, or how the FTO might influence this process. However, they believe there is enough evidence to suggest that the particular variant of the FTO contributes to brain deterioration beyond the simple influence of a person’s body weight.

The FTO gene, sometimes called the “fatso” gene, has emerged from the genome project as a leading genetic influence in obesity. It seems to account for a substantial proportion of obesity cases.

In 2007, for instance, scientists found a genetic variation of the FTO gene that gives a child a 70 per cent higher risk of developing obesity compared to a child with another version of the gene. It was the first real insight into why some people are born with a predisposition to putting on weight, while others stay slim even in a high-calorie environment.

“Even though we have yet to fully understand the role played by the FTO gene in obesity, our findings are as source of great excitement,” said Professor Mark McCarthy of Oxford University. “By identifying this genetic link, it should be possible to improve our understanding of why some people are more obese, with all the associated implications such as increased risk of diabetes and heart disease.”

Shortly before that study was published, another research team analysed the genetic factors that may play a role in determining whether someone is likely to be able to give up smoking or not. It found that people who tried to give up and failed were much more likely to have inherited a series of genetic traits compared to successful quitters. Scientists screened more than 520,000 genes from hundreds of smokers who had tried to quit. The screening eventually led to 221 genes that distinguished successful from unsuccessful quitters. Many of these genes were already associated with addiction and drug dependence.

Nora Volkow, director of the US National Institute on Drug Abuse in Washington, said the study marked the first time that scientists had been able to identify the genes involved in the ability to stop smoking. She said: “These findings lend further support to the idea that nicotine dependence shares some common genetic vulnerabilities with addictions to other legal and illegal substances.”

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인간 유전자, 비만ㆍ노화에 영향

출처 : 연합뉴스 2010/04/20 11:37 송고 
http://www.yonhapnews.co.kr/international/2010/04/20/0606000000AKR20100420105600009.HTML?template=2088

(서울=연합뉴스) 인간 게놈지도 초안이 완성된지 10년이 지난 현재 인간 건강에 대한 유전자의 복잡한 역할을 규명해주는 연구가 본격적으로 시작됐다고 영국 일간 인디펜던트 인터넷판이 20일 보도했다.

   이날 세편의 관련 연구가 발표됐는데 한 연구는 비만과 연관된 유전자가 뇌기능 쇠퇴와도 관련이 있다는 내용, 또 한 연구는 특정 유전자가 노인들의 기억과 사고에 영향을 준다는 내용, 마지막 연구는 건강식인 지중해식 식사, 특히 천연 올리브유가 인간 게놈에 영향을 준다는 내용으로 되어있다.

   지난 수십년 동안 과학자들은 인간의 건강과 심리적 기제에 영향을 주는 것이 환경과 교육인지, 유전인지에 대해 논쟁을 벌여왔다.

   두 가지 모두 중요한 것으로 판명됐으나 유전자에 대한 환경의 영향이 인간 발전에 결정적인 역할을 하는 것으로 보인다. 인간 게놈은 어떻게 서로 다른 각각의 유전자들이 환경의 영향을 받아 서로 합쳐져 인간의 육체적, 정신적 건강에 작용을 하는지를 설명했다.

   건강에 대한 다이어트의 예를 들면 지중해식 식사가 심장병, 뇌졸중, 심지어 치매의 위험을 낮춘다는 강력한 증거가 있다. 이때 중요한 것은 환경이다.

   그러나 스페인 코르도바대학의 프란시스코 페레스-지메네스 교수는 천연 올리브 오일이 실제로 면역체계의 염증을 유발하는데 관련된 특정 유전자들에 영향을 줄 수 있다는 사실을 발견했다.

   그는 대사 증후군 환자 20명을 상대로 6주에 걸쳐 한 그룹에는 페놀이 풍부한 천연 올리브유, 다른 그룹에는 저 페놀 올리브유를 아침식사에 제공했다. 과학자들은 이들의 유전자의 행동을 측정하고 천연 올리브유와 염증 유전자 억제 사이에 명백한 관련이 있다는 사실을 확인했다.

   이 연구는 ‘BMC 게노믹스’에 실렸다.

   한편 샌프란시스코의 캘리포니아대학 알렉산드라 피오코 교수는 70세에서 79세 사이의 노인 약 3천명을 상대로 주기적으로 기억력과 집중력 등 정신적 활동을 관찰하고 이들이 COMT 유전자의 두가지 유전적 변형 중 어떤 것을 갖고 있는지 알아보기 위해 DNA 검사를 실시했다.

   이미 사고와 정신적 활동에 영향을 주는 것으로 알려진 COMT 유전자는 Val과 Met 두 형태로 구분되는데 연구 결과 Val 형태의 COMT 유전자를 가진 노인들은 Met 형태를 가진 노인들보다 노화에 따른 정신적 쇠퇴로부터 더 잘 보호되고 있었다.

   이 연구는 ‘뉴롤로지’ 최근호에 게재됐다.

   마지막 게놈관련 연구는 ‘전국과학아카데미회보’에 발표된 것으로, 로스앤젤레스 캘리포니아대학의 폴 톰슨 교수가 이끄는 연구팀은 치매 연구의 일환으로 200명의 건강한 노인의 뇌의 크기를 측정하고 DNA를 분석했으며 특히 FTO로 알려진 비만관련 유전자를 관찰했다.

   연구결과 뇌의 크기 위축과 특정 형태의 FTO 유전자 사이에 명확한 관계가 나타났다.

   나이가 들면서 비만이 인지기능 저하를 일으키는 위험 요소라는 것은 이미 알려진 사실이다.

   연구팀은 뇌 위축 메커니즘이나 FTO 유전자가 이 과정에 어떤 작용을 하는지는 규명해내지 못했으나 FTO의 특정 형태가 몸무게의 단순한 영향에서 벗어나 뇌기능 저하에 하나의 원인이 된다는 것을 시사하는 충분한 증거가 있다고 밝혔다.

   kej@yna.co.kr

Manipulating brain inflammation may help clear brain of amyloid plaques

출처 : http://www.physorg.com/news175430394.html

In a surprising reversal of long-standing scientific belief, researchers at the Mayo Clinic campus in Florida have discovered that inflammation in the brain is not the trigger that leads to buildup of amyloid deposits and development of Alzheimer’s disease.

In fact, inflammation helps clear the brain of these noxious amyloid plaques early in the disease development, as seen from studies in mice that are predisposed to the disorder, say the researchers in the online issue of the FASEB Journal.

“This is the opposite of what most people who study Alzheimer’s disease, including our research group, believed,” says the study’s lead investigator Pritam Das, Ph.D., an assistant professor in the Department of Neuroscience. “And it also suggests that we can take advantage of the brain’s own immune cells by directing them to remove amyloid plaques from the brain, thus protecting the brain against their harmful effects.”

The study tested the widely held belief that inflammation in the brain increases the production and buildup of a toxic protein known as amyloid beta (Aβ). Clumps of this protein in the brain are the hallmark pathological feature of Alzheimer’s disease.

“The belief was that when the brain’s immune cells, microglia, are activated following the initial buildup of amyloid plaques, the inflammation that ensues stimulates the brain cell’s machinery to produce more Aβ, which then leads to more inflammation,” Dr. Das says. “This chronic activation of immune cells results in a self-reinforcing feedback loop that promotes more and more Aβ deposition and inflammation, eventually leading to malfunction and death of brain neurons.”

Although this notion, which came mostly from studies in laboratory cells, was accepted throughout the scientific community, the Mayo Clinic researchers developed a way to test it in a living organism — and they expected to see the same result.

“We had initiated these studies using our new in vivo model to confirm whether inducing inflammation in the brain would in fact exacerbate the disease,” Dr. Das says.

The researchers used a technique known as “Somatic Brain Transgenesis” to increase expression of Interleukin-6 (IL-6), a cytokine that stimulates an inflammatory immune response in the brains of young mice predisposed to developing age-progressive amyloid plaques. This powerful technology allows researchers to express any gene of interest in specific parts of the body by tagging the gene onto Adeno-associated viruses, which are inert. In this way, they can study the function of any protein in the brain, and also test its potential therapeutic use.

They found that IL-6 triggered inflammation throughout the brain, and they expected to see a big buildup of plaque as well as damage to brain neurons. “Instead, to our surprise, we found that the inflammation prevented plaques from forming and cleared whatever plaque that was already there,” Dr. Das says.

Given this unexpected result, they performed additional experiments using different strategies. “First, we expressed IL-6 in the brains of newly born mice that are yet to develop any amyloid plaques and, secondly, we expressed IL-6 in the brains of mice with pre-existing plaque pathology,” he says. “In both these cases, we got similar results — the presence of IL-6 leads to the clearance of amyloid plaques from the brain.”

The researchers then performed experiments to determine how the amyloid plaques were removed from the brain. Their analysis revealed that the inflammation induced by IL-6 in the brain directed the microglia cells to remove the amyloid plaques from the brain. Microglial cells do this by phagocytosis. “They gobble up the plaque, which they ‘see’ as a foreign invader, and break it apart,” Dr. Das says. Researchers also found that activated microglia cells were closely attached to the plaques and expressed proteins that help in removing the amyloid plaques from the brain.

Dr. Das hypothesizes that inflammation helps clear plaque early in the development of Alzheimer’s disease, but that at some point, continued production of the amyloid clumps in the brain overwhelms the ability of microglial cells to do their job. At that point, inflammation, chronically activated by presence of the amyloid plaque, can produce its own unhealthy effects on brain function.

“Indeed, it may be feasible to transiently and selectively manipulate the microglia cells to alter amyloid plaques in a manner that is both effective and tolerable,” he says. “However, given that chronic inflammation over years of insult may be detrimental, any intervention based on activation of the brain’s immune system must clearly strike a balance between the neuroprotective and neurotoxic effects,” cautions Dr. Das. “We need to study this phenomenon more thoroughly, but if we are right, it could have implications not only for Alzheimer’s disease but also other neurodegenerative disorders characterized by protein buildup in the brain, such as Parkinson’s disease.”

Source: Mayo Clinic (news : web)

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뇌 염증이 아밀로이드 플라그를 제거한다?

KISTI 『글로벌동향브리핑(GTB)』 2009-10-25

출처 : http://radar.ndsl.kr/tre_View.do?ct=TREND&clcd=M&clk=&lp=TM&gotoPage=5&cn=GTB2009100381

메이오 클리닉 플로리다 캠퍼스의 연구자들이 뇌의 염증이 아밀로이드(amyloid) 축적과 알츠하이머의 발병으로 이어지는 시발자가 아니며, 오히려 질병 발생 초기에 유해한 뇌의 아밀로이드 플라그를 제거하는데 도움이 될 수 있다는 것을 동물 모델에서 증명한 연구 결과를 “FASEB journal”에 보고하였다.

뇌에서 아밀로이드 단백질 덩어리는 알츠하이머 질환의 병리학적 특징이다. 뇌의 면역 세포인 미소교세포가 아밀로이드 플라그의 초기 축적 후에 활성화되면, 염증은 뇌세포가 더 많은 아밀로이드 베타를 생산하도록 자극하고 그것은 더 많은 염증으로 이어진다고 믿어져왔다. (GTB2009070303, GTB2007090242) 만성적 면역 세포의 활성은 자가-강화 피드백 고리를 야기하여, 아밀로이드 베타 침적과 염증을 더욱 더 자극하고 결국 뇌 신경의 기능 장애와 사멸로 이어진다. 실험실 세포에서의 연구들로부터 이루어진 이 개념이 수용되고 있고, 메이오 연구팀 또한 살아있는 유기체에서 그것을 시험하며 같은 결과를 예상했었다. 그들은 새로운 동물 모델을 잉요해 뇌의 염증이 독성 단백질인 아밀로이드 베타의 생성과 축적을 증가시켜 질병을 가속화시키는지를 확인하고자 했다.

연구팀은 알츠하이머 환자에서 병리적 상호작용에 의해 증가되어 있는 전-염증성 사이토카인인 인터루킨-6(interleukin-6)가 생체 내에서 아밀로이드 베타의 침적과 아밀로이드-베타 전구 단백질 (A precursor protein, APP)의 가공에 대한 영향을 시험하기 위해 APP 유전체변환(transgenic) 쥐인 TgCRND8과 TG2576를 만들어 쥐의 뇌에 IL-6를 과발현시켰다.

그들은 IL-6가 강력한 미소교세포증(gliosis)를 야기하며 뇌 전체에 염증을 개시한다는 것을 알았고, 뇌 신경에 커다란 플라그의 축적을 기대했다. 그러나 놀랍게도 염증은 플라그의 존재 여부와 상관 없이 플라그의 형성을 막거나 제거한다는 것을 알았다. Il-6의 과발현은 TgCRND8 쥐의 뇌에서 아밀로이드 베타의 침적을 약화시킨다. 예상치 못한 결과로 부가적인 실험이 수행되었다. 아밀로이드 플라그가 아직 발생하지 않은 새로 태어나는 쥐의 뇌와 이미 플라그가 존재하는 쥐의 뇌에서 IL-6를 발현시켰다. 두 가지 경우 모두 IL-6의 존재가 뇌에서 아밀로이드 플라그의 제거로 이어진다는 것을 보였다. 연구팀은 어떻게 아밀로이드 플라그가 뇌에서 제거되는지를 시험하였다. 연구팀은 실험은 뇌에서 IL-6에 의해 유도된 염증이 뇌로부터 아밀로이드 플라그를 제거하기 위해 소교세포에게 직접 지시한다는 것을 알았다. 소교세포는 식세포 활동을 통해 플라그를 삼키는데, 플라그는 외부 침입물질로 인식되기 때문이다. 그들은 또한 활성화된 소교세포가 플라그에 밀착하여 뇌로부터 아밀로이드 플라그를 제거하는 데 도움이 되는 단백질을 발현한다는 것을 알았다. IL-6에 유도된 뇌염증은 TgCRND8에서 APP 가공에서 아무런 작용을 하지 않았고, 어린 Tg2576 쥐에서는 APP 가공이나 아밀로이드 베타의 정상 수준에 어떤 영향도 없었다.

이런 결과는 IL-6에 의해 매개된 소교세포증이 아밀로이드 병리를 가속화하는 신경독성적피드백 고리를 매개하기 보다는 잠재적으로 아밀로이드 베타 플라그 제거의 강화로 인해 질병 초기에 이롭다는 것을 제안한다. 연구팀은 염증이 알츠하이머 질환 발생 초기에 플라그를 제거하지만, 어떤 시점에서 뇌의 지속적인 아밀로이드 덩어리의 생산이 소교세포의 작용을 압도하게 된다고 가설을 세웠다. 그 시점에서 염증은 아밀로이드의 존재에 만성적으로 활성화되어, 뇌 기능에 해로운 작용을 산출할 수 있다는 것이다.

‘치매도 광우병처럼 진행’ 논문 화제

연합뉴스 | 입력 2009.07.28 06:08 | 수정 2009.07.28 06:47 |

이승재 건대교수 퇴행성뇌질환 확산원리 규명
뇌질환 치료ㆍ진단법 개발 새 길 열어

(서울=연합뉴스) 김영섭 기자 = 파킨슨병과 치매도 광우병과 마찬가지 방식으로 단백질 변성체의 신경세포 간 이동에 의해 뇌 손상부위가 늘어난다는 연구결과가 나왔다.

건국대 의생명과학과 이승재 교수는 건국대 의대 이혜진 교수, 미국 샌디에이고 캘리포니아대학(UCSD) 엘리에저 마슬리아 교수와의 공동연구를 통해 일부 뇌 영역에서 시작된 뇌질환이 변성된 단백질의 신경세포 간 전파에 의해 여러 뇌 부위로 확대된다는 사실을 세계 최초로 규명했다고 28일 밝혔다.

이번 연구는 파킨슨병이나 치매 등 뇌질환의 체내 진행원리가 광우병 등의 프리온(prion)병과 유사성이 있음을 밝힌 획기적 성과로서 퇴행성 질환의 진행 원리에 관한 새로운 패러다임을 제공했다는 평가다.

이 교수팀의 연구결과는 세계적 과학 권위지인 미국립학술원회보(PNAS) 인터넷판 28일자에 발표됐다.

이 교수팀은 뇌질환 모델 세포와 그렇지 않은 세포를 함께 배양하는 공배양 세포연구 방법과 정상적인 생쥐에서 신경줄기세포를 얻어 뇌질환에 걸린 생쥐의 뇌에 이식하는 방법 두 가지를 사용했다.

이는 세포배양 방식과 생체 내에서의 반응을 모두 알아보기 위해서라고 연구진은 설명했다.
이 결과 ‘알파-시뉴클린(alpha-synuclein)’이란 신경세포의 단백질이 변성된 후 신경세포로부터 분비돼 인접 신경세포로 전이되고 또한 전이된 단백질에 의해 신경세포의 사멸이 유도된다는 사실이 두 연구방식 모두에서 밝혀졌다.

연구진에 따르면 파키슨병 등 퇴행성 뇌질환의 발병 초기에 손상된 신경세포(뉴런)에서 정상 알파-시뉴클린 단백질(α-syn monomer)이 변성을 일으켜 변성체(α-syn aggregate)를 형성한다.

이어 이들 변성체는 신경세포 밖으로 분비되고 나서 인접 신경세포로 이동해 정상 단백질의 변성을 유도하고, 단백질 변성이 인접 신경세포에서 증폭되는 현상이 반복됨으로써 뇌의 여러 부위로 질병이 확산되는 것으로 나타났다.

뇌 세포 사이의 신경전달을 돕는 단백질로 퇴행성 뇌질환의 주요 원인 물질인 알파-시뉴클린의 변성은 파킨슨병과 치매의 발병 기전(메커니즘)에 중요한 역할을 한다고 알려져 있다.

이번 연구는 일부 신경세포에서 발생한 단백질의 변성이 뇌의 여러 부위로 퍼져 병리현상의 확산이 일어날 수 있음을 보여줬다는 데 의의가 있다.

특히 단백질 변성체에 의한 질병의 진행 및 확산은 광우병 등의 프리온병에 국한된 현상이라고 여겨져 왔으나, 이번 연구를 통해 프리온의 확산 원리가 파킨슨병과 치매 등의 여러 퇴행성 뇌질환에 광범위하게 적용될 수 있는 공통 원리라는 실험적 근거를 제시했다.

퇴행성 뇌질환과 관련된 단백질 변성체는 정상 단백질을 변성시킴으로써 복제가 가능한데, 이는 광우병을 비롯한 프리온병의 감염 원리를 설명하는 기전으로 알려져 있다.

알츠하이머병과 파킨슨병을 포함한 퇴행성 뇌질환은 60, 70세 이상의 노년층에서 주로 발병하는 대표적 노인성 질환으로 날로 고령화하는 우리 사회에 커다란 부담으로 대두되고 있다.

이 질병들의 발병 원인은 아직 명확히 밝혀지지 않았으며 여러 가지 이론이 제시돼 연구 중이다.

최근 가장 중요하게 부각되는 이론은 신경세포에 있는 특정 단백질의 구조적 변성 및 응집에 의해 신경세포가 손상되고 결국 사멸된다는 것이다.

파킨슨병 및 치매 등의 노인성 뇌질환은 병이 진행될수록 점점 많은 뇌 부위의 손상을 일으키고 점차로 확대되면서 다양한 증상을 보인다.

이 교수는 “이번 연구는 변성 단백질을 손쉽게 검출하고 변성 단백질이 다른 세포로 이동하는 과정을 차단하는 방법 등을 통해 향후 뇌질환 진단 및 치료법 개발에 응용될 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다.

한편, 미학술원회보는 이 교수팀 연구의 중요성을 인식해 프리온의 전파 원리를 규명해 1997년 노벨 생리의학상을 수상한 스탠리 프루시너 교수의 해설과 주석을 함께 실어 학계에 상세히 보고할 계획이다.

kimys@yna.co.kr
(끝)

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Inclusion formation and neuronal cell death through neuron-to-neuron transmission of α-synuclein

Paula Desplatsa,1,
He-Jin Leeb,c,1,
Eun-Jin Baeb,
Christina Patricka,
Edward Rockensteina,
Leslie Crewsa,
Brian Spencera,
Eliezer Masliaha,2 and
Seung-Jae Leeb,2

출처 : 미국립과학원보 2009년 7월 27일자
PNAS published online before print July 27, 2009, doi:10.1073/pnas.0903691106
http://intl.pnas.org/content/early/2009/07/24/0903691106.abstract

+Author Affiliations

aDepartment of Neurosciences and Pathology, School of Medicine, University of California at San Diego, La Jolla, CA 92093; and
bDepartment of Biomedical Science and Technology, Institute of Biomedical Science and Technology, and
cDepartment of Anatomy, School of Medicine, BK21, Konkuk University, Seoul 143-701, South Korea
↵1 P.D. and H.-J.L. contributed equally to this work.

Edited by Inder M. Verma, The Salk Institute for Biological Studies, La Jolla, CA, and approved June 8, 2009 (received for review April 2, 2009)

Abstract

Neuronal accumulation of α-synuclein and Lewy body formation are characteristic to many neurodegenerative diseases, including Parkinson’s disease (PD). This Lewy pathology appears to spread throughout the brain as the disease progresses. Furthermore, recent studies showed the occurrence of Lewy pathology in neurons grafted into the brains of PD patients, suggesting the spread of pathology from the host tissues to the grafts. The mechanism underlying this propagation is unknown. Here, we show that α-synuclein is transmitted via endocytosis to neighboring neurons and neuronal precursor cells, forming Lewy-like inclusions. Moreover, α-synuclein was transmitted from the affected neurons to engrafted neuronal precursor cells in a transgenic model of PD-like pathology. Failure of the protein quality control systems, especially lysosomes, promoted the accumulation of transmitted α-synuclein and inclusion formation. Cells exposed to neuron-derived α-synuclein showed signs of apoptosis, such as nuclear fragmentation and caspase 3 activation, both in vitro and in vivo. These findings demonstrate the cell-to-cell transmission of α-synuclein aggregates and provide critical insights into the mechanism of pathological progression in PD and other proteinopathies.