브로콜리, '알츠하이머 예방 및 치료에 도움'
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조동규 성균관대학교 약학과 교수 연구팀이 알츠하이머성 치매의 원인 인 아밀로이드베타를 생성하는 효소를 억제하는 단백질과 이를 조절하는 천연물의 작용기전을 규명했습니다.
알츠하이머 질환을 유발하는 아밀로이드베타는 BACE1(베이스1)이라는 효소가 세포막에 존재하는 APP라는 단백질을 자르면서 생성되는데요. BACE1-AS는 BACE1 mRNA를 안정화시키는 역할을 하여 BACE1 발현을 증가시킵니다. BACE1과 BACE1-AS 모두 알츠하이머 치매 환자의 뇌조직에서 발현이 증가했죠.
연구팀은 BACE1의 유전자 발현을 억제할 수 있는 식물유래 생리활성 화합물 스크리닝을 통해 브로콜리에 다량 함유된 sulforaphane(설포라판)이라는 성분이 NRF2(엔알에프2)라는 전사인자를 활성화시킴으로써 BACE1과 BACE1-AS의 발현을 직접 억제한다는 새로운 기전을 규명했습니다.
이러한 설포라판의 BACE1/BACE1-AS 발현 억제 효과는 NRF2에 의존적인데요. NRF2가 결핍된 세포 및 동물에서는 설포라판의 BACE1, BACE1-AS 억제 효과가 나타나지 않았습니다.
연구팀은 NRF2 유전자가 결핍된 마우스 뇌에서 BACE1과 BACE1-AS 발현이 증가해 베타아밀로이드의 생성량도 증가되는 것을 확인했는데요. 이와는 반대로 두 종류의 알츠하이머 동물모델(5XFAD, 3XTg-AD)에 설포라판을 2개월간 투약한 결과 BACE1의 발현이 감소함으로써 손상된 학습 및 인지기능과 치매병리가 정상 수준으로 회복되는 것을 확인했습니다.
성균관대학교 연구팀은 현재 알츠하이머병 주요 원인인 아밀로이드베타의 생성 기작을 조절하기 위한약물 뿐 아니라 광범위한 연구들을 통한 다양한 치료 표적 타겟 치료제들이 개발됐지만 모두 임상시험에 통과하지 못한 실정이었습니다.
조동규 교수는 "이번 연구 결과는 알츠하이머 치매에서 증가해있는 BACE1의 발현을 억제하는 새로운 전사인자로써 NRF2를 규명했다"며 "설포라판과 같은 다양한 NRF2 활성화제들이 알츠하이머 치매 예방 및 치료를 위한 약물로 개발될 수 있는 새로운 근거가 마련된 것"이라고 전했습니다. 이번 연구 결과는 <Proceedings of the National Academy of Science USA>에 게재됐습니다.
