DGIST 뇌과학과 시냅스 다양성 및 특이성 조절 연구단 엄지원‧고재원 교수 공동 연구팀은 성상교세포-신경세포 상호작용에 대한 종설논문 종설논문을 게재했다고 11일(화) 밝혔다. 종설논문은 주로 학술지에서 해당 분야 최고 전문가를 초청해 최신 연구 성과 및 결과물을 종합해 최신 동향을 정리하고, 연구 방향을 제시하거나 향후 해결해야할 과제 등을 제시하는 형태의 논문이다.

이번에 발표한 논문은 기존 종설논문과 차별화된 정보를 담고 있어 관련 연구개발에 주요 단초를 제공할 수 있을 것으로 기대된다.

엄지원 교수와 고재원 교수는 이번 종설논문에서 성상교세포-신경세포 간 상호작용을 매개하는 다양한 인자들을 소개하고 이들 인자들이 어떤 기전을 통해 작동하여 시냅스 및 신경회로 특성을 조절할 수 있음을 제시하는 최근 5년간의 연구 결과 및 연구 동향을 정리하고 향후 연구 방향을 제시했다. 
 

▲ 신경세포-성상교세포 상호작용을 통한 시냅스 발달 및 기능 (DGIST 제공)

시냅스는 우리 뇌의 모든 기능을 관장하는 신경회로를 생성하는 기본 단위이며, 이 중 시냅스 접착단백질은 신경세포 간의 연결 구조를 형성하고 이의 특성을 결정하는 핵심 인자이다.

신경세포 간에 형성되는 시냅스 주변에는 다양한 교세포들이 존재하여 시냅스의 특성을 결정하는데 기여한다. 그 중에서도 성상교세포는 신경세포와 가까이 있어 시냅스 형성을 돕고, 새로 생긴 시냅스를 안정시키며, 약하거나 부적절한 시냅스를 제거하는 역할을 한다. 

또한, 혈뇌장벽 구성, 신경세포의 이온 농도 조절, 신경세포지지, 노폐물 제거, 식세포작용 등 여러 가지 중요한 역할을 수행한다. 성상교세포는 신경세포와 함께 다양한 상호작용을 통해 신경회로 내 특정 시냅스의 특성을 결정하는 데 중요한 역할을 담당한다.

본 종설논문에서는 최근 진행된 RNA 시퀀싱과 프로테오믹스 기법을 통해 발굴된 다양한 성상교세포의 막단백질과 분비 인자들을 소개했다. 그리고 이 단백질들이 어떻게 성상교세포와 신경세포 간의 상호작용에 기여하는지 설명했다. 

특히 성상교세포와 신경세포 모두에서 발현하는 특정 막단백질들에 관한 최신 연구결과들을 정리하고, 일부 단백질에 관한 공개적 논쟁도 소개하여 관련 분야에 익숙하지 않은 독자들에게 최신 정보를 제공했다.

또한, 이들 인자들과 연관된 다양한 뇌정신질환, 뇌발달질환들도 소개하여, 향후 성상교세포-신경세포 상호작용을 정교하게 조절하여 뇌질환 치료제로서의 활용 가능성에 대해서도 고찰했다.
 

▲ (왼쪽부터) 고재원·엄지원 교수, Khai Hyunh Ngoc‧전영현 석사과정생 (DGIST 제공)

한편, 이번 연구성과는 DGIST 뇌과학과 Khai Hyunh Ngoc‧전영현 석사과정생이 공동 제1저자로 참여했으며, 세포생물학 분야 권위있는 종설논문 전문 국제학술지 ‘트렌즈 인 셀 바이올로지(Trends in Cell Biology)’ 6월 8일자로 온라인 게재되었다. 아울러 과학기술정보통신부 글로벌리더연구사업, 중견연구자지원사업, 바이오·의료기술개발사업 지원으로 수행되었다.

글. 우정남 기자 insight1592@gmail.com