면역 세포가 선천성 마비 질환을 유발합니다

15형 경직성 하반신 마비 환자는 청소년기에 운동 장애를 겪게 되며, 궁극적으로 휠체어 사용이 필요할 수 있습니다. 이 희귀 유전 질환의 초기 단계에서는 뇌가 면역 체계를 과도하게 활성화하여 중요한 역할을 하는 것으로 보이며, 이는 실험 의학 저널(Journal of Experimental Medicine)에 최근 발표된 연구에서 밝혀졌습니다. 이 연구는 본 대학교와 독일 신경퇴행성 질환 센터(DZNE) 연구진이 주도했습니다. 이러한 결과는 알츠하이머병 및 기타 신경퇴행성 질환에도 적용될 수 있습니다.

15형 경직성 하반신 마비는 운동 조절을 담당하는 중추 신경계의 신경 세포가 점진적으로 소실되는 것을 특징으로 합니다. 초기 증상은 일반적으로 유년기 후반에 나타나며, 처음에는 다리에서 통제할 수 없는 경련과 마비의 형태로 나타납니다.

본 대학교 LIMES 연구소의 엘비라 매스 교수는 "이러한 신경 세포들이 정확히 무엇 때문에 소실되는지는 아직 완전히 밝혀지지 않았습니다."라고 설명했습니다. "이 연구에서 우리는 이 과정에서 면역 체계의 잠재적 역할을 조사했습니다."

DZNE의 매스 교수와 마크 바이어 박사, 그리고 예나 대학병원의 랄프 스텀 교수가 이 연구의 책임 연구원으로 참여하여, 이 희귀 유전 질환을 연구하기 위해 풍부한 경험을 쌓았습니다. 이 질환은 단백질 생성을 지시하는 SPG15 유전자의 결함으로 인해 발생합니다. 하지만 이 결함으로 인해 단백질이 생성되지 않습니다.

세포 손상이 시작되기 전에 심각한 염증이 발생한다

연구진은 동일한 유전적 결함을 공유하는 쥐를 실험에 사용했습니다. 바이어 박사는 "뇌의 염증 과정이 질병 발생에 영향을 미친다는 기존 증거가 있었습니다."라고 설명하며, "그래서 뇌의 면역 세포인 미세아교세포와 골수의 면역 세포가 염증 반응에 추가로 관여하는지 여부를 연구했습니다."라고 덧붙였습니다.

신체 질병 퇴치에 중요한 다양한 방어 세포의 집합체인 백혈구는 골수에서 형성됩니다. 이 세포들은 혈류를 통해 뇌에 도달할 수 있습니다. 반면 미세아교세포는 배아 발달 과정에서 이미 뇌로 이동했습니다. 연구진은 골수에서 유래한 세포들을 형광 염료로 특이적으로 표지하는 데 성공했습니다. 매스 박사는 "이를 통해 현미경으로 미세아교세포와 구별할 수 있습니다."라고 설명하며, "이를 통해 두 세포 집단 간의 상호작용을 개별 세포 수준에서 연구할 수 있었습니다."라고 덧붙였습니다.

분석 결과, 미세아교세포는 질병 초기, 즉 신경 손상이 확인되기 훨씬 전에 극적인 변화를 겪는 것으로 나타났습니다. 이 세포들은 "질병 관련 미세아교세포"로 변형됩니다. 미세아교세포는 전달 물질을 분비하는데, 이 물질은 특히 골수에서 다른 세포를 파괴하는 세포독성 "킬러" T 세포의 도움을 요청합니다. 두 세포 유형은 신호 분자를 통해 서로 소통하며, 이들의 상호작용이 염증 과정을 촉진합니다.

연구 결과는 새로운 치료 가능성을 열다

"저희 데이터는 질병의 초기 단계가 운동 뉴런의 손실이 아니라 심각한 초기 면역 반응에 의해 발생한다는 것을 시사합니다."라고 매스 박사는 설명합니다. "이 발견은 새로운 치료 가능성을 시사합니다. 면역억제제는 질병의 진행을 늦추는 데 도움이 될 수 있습니다."

뇌의 염증 과정은 알츠하이머병을 비롯한 신경퇴행성 질환에서 중요한 역할을 합니다. 경직성 하반신 마비는 치매와는 완전히 다른 질환으로 인해 발생하지만, 매우 유사한 면역 체계 장애가 치매와 연관될 수 있습니다.

따라서 이 연구 결과는 매우 흥미롭고, DZNE의 매스 교수와 바이어 박사가 소속된 ImmunoSensation2 우수 클러스터(Cluster of Excellence) 내에서 긴밀한 학제 간 협력의 결실입니다. 바이어 박사는 "면역학과 신경생물학을 최첨단 단일 세포 기술과 결합해야만 15형 경직성 하반신 마비 발병의 이러한 측면을 밝혀낼 수 있었다"고 강조합니다.

독일 신경퇴행성 질환 센터와 본, 예나, 멜버른 대학교가 프로젝트 파트너였습니다. 이 연구는 독일 연구 재단(DFG), 연방 교육연구부(BMBF), 그리고 유럽 연구 위원회(ERC)의 지원으로 진행되었습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/04/250425113408.htm