▲ (왼쪽에서 오른쪽 방향)김민석 교수와 aseer intisar tasnuf 석박사통합과정생(이미지 출처:DGIST)

DGIST 뉴바이올로지학과 김민석 교수팀은 전기자극을 통해 말초신경계의 수초화를 향상시킬 수 있음을 연구를 통해 밝혀냈다. 
 

▲ DGIST 김민석 교수 연구팀이 새롭게 접근한 전기 자극을 이용한 말초신경의 수초화 향상 모식도(이미지 출처:DGIST)

이는 기존의 약물 치료법이 아닌 전기 자극으로 탈수초화 신경병증을 치료할 수 있는 새로운 가능성을 보여주었고, 추후 전자약의 형태로 개발이 가능할 것으로 기대된다.

한편, 이번 연구결과는 지난 1월에 Biofabrication 온라인 판에 ‘An electroceutical approach enhances myelination via upregulation of lipid biosynthesis in the dorsal root ganglion’라는 제목으로 게재되었다. 

말초 신경에서의 수초의 손실은 근육위축, 무감각, 발의 기형, 마비 등을 유발하며, 희귀 말초신경병증이 다양하게 존재하지만 현재까지도 확실한 치료 약물이 개발되지 못한 상태이다.  

이에 김민석 교수 연구팀과 DGIST 웰에이징연구센터 이윤일 박사 연구팀은 마우스 배아의 배근신경절(DRG; dorsal root ganglion)을 모델로 사용하여 수초 형성과정 초기에 다양한 주파수의 전기 자극을 가하였고, 중기 및 성숙기에 수초형성을 평가하여 수초화 형성이 향상되는 최적의 전기 자극 조건을 발견하였다. 

▲ 수초화 동안 지질 생합성 과정에서 미토콘드리아 시트레이트(citrate)의 역할을 보여주는 개략도(이미지 출처:DGIST)

또한, 말초 탈수초성 신경병증의 흔한 이상 중 하나는 말초신경계의 지질 생합성 기능이 저하되었다는 점에 기인하여, 전기 자극이 지질 생합성에 관여하는 여러 유전자의 발현을 향상시킨다는 것을 리보핵산 시퀀싱을 통해 밝혔고, 수초막을 분석하여 전기 자극 후 수초 내 지질이 더욱 풍부해진다는 것을 확인하였다. 

DGIST 뉴바이올로지학과 김민석 교수는 “특정 전기 자극이 수초화의 지질 생합성 기능을 향상시켜 수초 형성을 도울 수 있음을 처음으로 밝히고, 이에 최적화된 전기자극 조건을 확보했다는 것이 이번 연구의 핵심”이라며 “이와 같은 연구 성과는 현재 약물이 없는 난치질병으로 확장하여 말초 탈수초성 신경병증 치료를 위한 전자약 개발로 확장 가능할 것으로 기대한다.”고 말했다. 

한편, 이번 연구는 2017년 4월 삼성미래육성 센터사업(SRFC) 과제로 선정돼 연구가 이루어졌다. 

글. 이지은 기자 smile20222@brainworld.com | 이미지 및 자료출처 = 대구경북과학기술원(DGIST)