바이오인

심혈관질환과 알츠하이머병의 관계성 연구

◈ 목차

1. 아밀로이드베타 및 아밀로이드전구체

2. 아밀로이드베타의 축적 및 CVD 와의 관계성

2.1. 혈관계에서의 아밀로이드베타 축적

2.2. 혈관 노화와 무증상 혈관 질환에서 Aβ 의 역할

2.3. 관상동맥질환에서의 Aβ40

3. 심혈관질환에서의 Aβ40 의 위험성

3.1. 관상동맥질환에서 Aβ40 의 바이오마커 활용

3.2. 심장 기능과의 관계

3.3. Aβ 및 CVD 상호관계에 대한 실험적 근거들

4. Aβ40 을 표적으로 한 치료책 연구

4.1. 비약물적 치료

4.2. 심혈관질환 치료제와 Aβ 의 관계성

5. 결론

◈본문

정선민, 한국과학기술연구원

요약문

염증(low-grade inflammation) 등의 노화와 관련된 세포학적 및 분자적 과정은 심혈관질환(CVD) 및 알츠하이머병(AD) 발생의 주요 인자로 잘 알려져 있다. 유행병학 연구에서는 치매(dementia) 발병과 CVD 발생 사이에 상호작용이 있다고 보고되어왔으며, 이는 두 질병 간 중첩하는 분자 기전이 존재함을 시사하기도 한다. 최근까지의 다양한 실험 결과 및 임상적인 증거들은 흔히 알츠하이머병의 원인 인자로 잘 알려진 amyloid-beta(Aβ) 펩타이드가 노화, CVD 및 AD 사이의 관련성을 매개하는 매개체로 작용할 수 있음을 잘 나타내고 있다. 노화와 관련된 혈관 및 심장에 Aβ가 축적되면 조직 염증과 장기 기능의 손상을 유발하여, 알츠하이머병의 amyloid 가설에서 중요한 요소로 작용한다고 알려져 있다. 따라서 본 리포트에서는 Aβ 가 심장 기능에 미치는 영향을 요약하고, 더 나아가 인간에서 Aβ 대사를 조절할 수 있는 치료적 전략 가능성에 대해 논하고자 한다.

1. 아밀로이드베타 및 아밀로이드전구체

아밀로이드베타(Amyloid-beta, Aβ)는 주로 뇌에서 생산되는 단백질이다. 정상적으로는 뇌세포의 기능 유지와 신경전달을 조절하는 역할을 한다고 알려져 있다. 하지만 이 단백질이 너무 많이 생산되거나 축적되면 뇌세포에 손상을 일으키고 뇌신경세포의 죽음을 유발할 수 있으며, 이는 주로 알츠하이머병을 유발하는 발병 과정으로 잘 알려져 있다.

아밀로이드베타(Aβ)는 아밀로이드전구단백질인 아밀로이드전구체(Amyloid Precursor Protein, APP)의 가공 과정에서 생성된다. APP 는 세포막 내부와 외부를 연결하는 단백질로, 뇌에서 신경세포의 생존 및 기능 유지와 관련된 역할을 한다. APP는 가공을 거치면서 여러 종류의 아밀로이드베타(Aβ)가 생성된다. 대표적으로 Aβ40 과 Aβ42 가 있으며, 이 중 Aβ42 는 Aβ40 에 비해 더 쉽게 응집하는 특징 때문에 아밀로이드 질병을 유발하는 주요 펩타이드로 알려져 있다.

APP 는 세포막 내부에서 α-secretase 또는 β-secretase 에 의해 가공된다. α-secretase 에 의해 가공되면 침전을 일으키지 않는 덜 유해한 Aβ38 과 같은 짧은 단백질 조각들이 생성된다. 그러나 β-secretase 에 의해 가공될 경우 Aβ40 또는 Aβ42 와 같은 길이가 긴 단백질 조각들이 생성되어 침전을 유발할 수 있다. 일단 생성된 Aβ 단백질은 세포 외부로 배출되며, 이러한 Aβ 단백질은 단백질 대사 과정에서 분해 및 제거 기능에 이상이 생길 경우 일정 수준 이상이 쌓일 수 있으며 결국 침전체(plaque) 형태로 축적된다(그림 1). 이 침전체가 주로 알츠하이머병 환자의 뇌에서 발견되는 아밀로이드 플라크이다.

...................(계속)

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