□ 과학기술정보통신부(장관 최기영, 이하 ‘과기정통부’)는 뇌과학분야에 다양한 우수성과 창출을 위해 2006년부터 뇌과학원천기술개발사업을 지원하고 있다.

 ㅇ 동 사업을 통해 최근 3년(‘18~’20년)간 발표된 492건의 SCI 논문 중 인용지수 상위 10% 이상의 논문은 51건(10%)에 이르고,

 ㅇ 정부 지원금 10억원 당 출원특허 효율도 3년 평균 3.5건으로 국가 연구개발사업 평균인 1.9건 보다 1.8배 앞서는 등 우수한 성과가 도출되었으며, 최근 국제적으로 괄목한만한 성과들이 나타나고 있다.

□ 동 사업을 통해 경상국립대학교 (총장 권순기) 김명옥 교수 연구팀은 알츠하이머병 치료제로 쓰일 수 있는 천연단백물질 유래의 9개 펩타이드* 신물질을 개발했다.

    * 펩타이드 : 아미노산으로 이루어진 생체 구성물질로 생체 내에서 호르몬, 효소, 항체 등의 형태로 다양한 기능을 수행

 ㅇ 연구팀은 최근 주목받고 있는 알츠하이머병의 병리학적 특징인 신경세포의 에너지 대사저하에 주목하여, 뇌조직에서 에너지 대사를 촉진하는 아디포넥틴*과 상동성을 가진 물질을 개발한 것이다.

    * 아디포넥틴: 지방세포에서 분비되는 단백질로 체내 포도당과 지방 대사에 관여

 ㅇ 이번 연구는 알츠하이머병의 원인을 뇌 에너지 대사 저하 관점에서 접근하여 기전 규명 및 치료방법에 대한 새로운 패러다임을 제시한 것으로 인정받아 4월 13일 세계적인 학술지인 ‘Molecular Neurodegeneration’(분자 신경퇴화, 인용지수 10, JCR 상위 4%)에서 온라인으로 발표되었다.

    ※ 논문명 : Adiponectin mimetic novel nonapeptide rescues aberrant neuronal metabolic associated memory deficits in Alzheimer’s disease

    ※ 저자 정보 : 김명옥 (경상국립대학교 책임교신저자), 김민우, 조명훈 등 총 10명

 ㅇ 또한 연구팀은 상용화를 고려하여, 국내뿐만 아니라 미국, 중국, 독일, 프랑스, 영국에서 관련 특허 등록을 마쳤다.

□ 한편, 한국과학기술원 정원석 교수 연구팀은 지난 2020년 12월 “네이처”誌에 발표한 “교세포 식균작용을 통한 시냅스* 가소성 조절 및 뇌손상 제어 기술 개발” 연구를 통해 별아교세포**에 의한 성체 뇌의 시냅스 재구성이 정상적 신경회로망 유지 및 기억 형성에 필수적인 기전이라는 것을 밝혔다.

    * 시냅스 : 신경세포를 연결하는 기본 단위로써 뇌 안에서 정보를 학습하고 기억하는 역할을 담당

    ** 별아교세포 (astrocyte) : 뇌에서 가장 많이 존재하는 세포로써 시냅스와 모세혈관을 접촉하고 있으며 다양한 역할을 통해 뇌의 항상성을 유지

    ※ 논문명 : Astrocytes phagocytose adult hippocampal synapses for circuit homeostasis

    ※ 저자 정보 : 정원석(교신저자, 한국과학기술원), 박형주, 이준혁, 김지영 등 총 8 명

 ㅇ 이 연구를 통해 신경 회로가 학습과 기억 및 질병에서 어떻게 변화할 수 있는지에 대한 새로운 관점을 제시하였으며, 향후 뇌기능 및 관련 신경 회로의 항상성 유지에 관한 다양한 연구에 기여할 수 있을 것으로 기대되고 있다.

□ 연세대학교 정은지 교수 연구팀은 시상* 내 별아교세포가 신경전달물질을 분비하여 신경세포의 감각신호 전달을 제어함으로써 촉감 민감도를 조절하는 원리를 규명하고 지난 2020년 11월 “뉴런”誌에 발표했다.

    ※ 논문명 : Astrocytes control sensory acuity via tonic inhibition in the thalamus

    ※ 저자 정보 : 정은지(교신저자 연세대학교), 이창준 (교신저자 기초과학연구원), 곽한결 (제1저자 연세대), 고우현 (제1저자 기초과학연구원)

    * 시상(thalamus) : 뇌의 중심부에 위치하여 촉각, 시각, 청각 등 여러 감각신호를 뇌로 받아들여 대뇌 피질로 전달

 ㅇ 이 연구를 통해 신경세포 뿐 아니라 별아교세포도 인지 기능에 중추적 역할을 하는 것을 밝혀냈으며, 감각장애 뿐만 아니라 감각이상이 관찰되는 자폐증 등 다양한 뇌 질환 치료에 획기적인 돌파구를 열 수 있을 것으로 기대된다.