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제목 치매 유발 ‘아밀로이드’ 단백질, 인지 장애 일으키는 원리 규명
작성자 장광호 (ip:)
  • 작성일 2019-10-10 15:39:43
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치매 유발 ‘아밀로이드’ 단백질, 인지 장애 일으키는 원리 규명

알츠하이머 치매는 고령화 사회에서 가장 무서운 질환이다. 혼자 본인은 물론 가족들까지 고통스럽게 만들기 때문이다.
일반적으로 알츠하이머 치매는 뇌 신경세포에 베타아밀로이드 단백질이 비정상적으로 쌓이면서 발병하는 것으로 알려져 있지만
정확한 메커니즘은 명확히 밝혀지지 않았다. 프랑스 국립과학연구원(CNRS) 연구진은 아밀로이드가 어떤 과정을 통해
신경세포 기능 장애를 유발하는지 단서를 찾아냈다.(2018. 06)

 

알츠하이머 치매는 아밀로

시냅스 연결에 중요한 기능을 하는 ‘CamKII’ 효소의 활동을 관찰한 모습. 왼쪽이 평상시 이 효소의 활동을 나타낸다면 오른쪽은 아밀로이드가 이 효소의 활동을 방해하고 있을 때의 모습이다. CNRS 제공.

이드 단백질이 뇌에 비정상적으로 쌓일 때 발병하는 것으로 알려져 있다

.

아밀로이드 단백질 응집체가 치매를 유발한다는 사실은 잘 알려져 있지만 뇌세포에 어떤 메커니즘으로 좋지 않은

영향을 주는지는 아직 명확하게 밝혀지지 않았다.
 
프랑스 국립과학연구원(CNRS) 연구진은 아밀로이드 단백질 응집체가 뇌 가소성을 가능케 하는 핵심 효소와 상호작용하면서

뉴런 사이를 연결하는 일반적인 기능을 방해한다는 사실을 알아냈다. 뇌 가소성은 뇌세포 일부분이 죽더라도

기능을 다른 뇌세포가 일부 대체할 수 있는 성질을 말한다. 환경 변화에 따라 유연하게 변화할 수 있는 능력인 셈이다.

연구 결과는 세포생물학 분야 국제학술지 셀 리포트(Cell Reports)’ 최신호에 게재됐다.
 
알츠하이머 치매가 발병하면 후기 단계에서 신경세포 퇴행으로 환자의 인지 장애가 빠르게 나타난다.

알츠하이머 치매 환자들의 뇌 병변은 3가지 특징이 있다. 신경세포의 손상, 섬유성 퇴행, 그리고 아밀로이드 단백질의 축적이다.

병이 진행되는 단계에서 각기 다른 이 3가지 특성이 어떻게 질병과 관련돼 있는지는 여전히 안개속이다.
 
예를 들어 아밀로이드 단백질이 뉴런과 뉴런이 서로 접촉하고 화학적으로 커뮤니케이션하는 영역인

시냅스를 파괴한다는 것은 익히 알려져 있다. 그러나 이같은 기작이 어떻게 이뤄지는지 알 수가 없었던 것이다.

CNRS 연구진은 알츠하이머 치매에 걸린 동물 모델을 통해 아밀로이드 단백질 응집체와

시냅스 기능상의 장애가 서로 연결돼 있다는 사실을 보여주는 분자 수준 메커니즘을 알아냈다.
 
치매를 유발하는 베타아밀로이드 단백질은 뇌 신경세포 내에서 단량체와 소중합체, 소섬유라는 3가지 형태로 만들어진다.

이 중 소중합체가 알츠하이머 치매와 가장 연관이 깊을 것으로 알려져 있는데, 연구진은 소중합체가 시냅스 연결의 균형에 관여하는

핵심 효소(CamKII)와 상호작용해 시냅스의 정상적인 기능을 막는다는 사실을 밝혀냈다.
 
‘CamKII’이라고 불리는 이 효소는 뉴런이 들어오는 신호에 대한 반응을 강화할 수 있는 적응력의 측면에서 일반적으로

뇌 가소성을 조율하는 역할을 한다. 뇌에서 기억돼야 하는 정보를 암호화하는 뉴런 다발은 시냅스에 의해 연결돼 있으며

시냅스의 가소성 메커니즘에 의해 제어된다. 정보를 기억하기 위해 2개의 뉴런 사이 연결을 강화해야 할 때(예를 들어 강한 자극이 있을 때)

 

CamKII 효소가 활성화돼 뉴런 간에 신호를 전송할 수 있는 능력을 강화한다. 뇌 가소성의 핵심인 시냅스 가소성은 기억과 학습에 있어서 핵심이다.

아밀로이드 단백질의 소중합체는 CamKII 효소가 시냅스 가소성을 발현하는 과정에 참여하는 것을 방해한다.

이는 결국 시냅스의 소멸로 이어진다는 게 연구진이 확인한 결론이다.
 
연구진은 이번 연구결과는 알츠하이머 치매 발병 초기 단계에서 초기 인지 기능 결함이 관찰될 때 시냅스 오작동의 원인과 관련있다

이제 아밀로이드 응집체를 연구해, CamKII 효소와의 상호작용 및 치매 환자에게 나타나는

시냅스의 소실을 막기 위한 방안을 찾는 것이 목표라고 전했다.

CamKII=해마, 뇌하수체에서 5HT3BR단백 및 mRNA발현을 감소

PDB 1hkx EBI.jpg

1hkx 코드로 등록 된 단백질의 분자 구조의 만화 표현.

포스파티딜콜린은 아주 특이하게 생긴 모습은 물분자와 기름분자가 붙어있으며,

물분자 쪽에는 수분에너지들를 싫고, 기름분자쪽에는 지방에너지들을 실어 나르는데


포스파티딜콜린이 부족하면 영양소들을 각 세포에 영양공급을 못하죠 영양소들이 배출이 됩니다.

때문에 영양결핍과 악성빈혈에 이르며 인체가 마르기 시작합니다.

임삼부들에게는 아이가 영양장애가 발생하면 어떻게 될까요?


모든 세포의 세포막은 예외없이 단백질과 지질()로 구성되어 있으며,

핵이나 미토콘드리아 등 세포 내의 각종 구조물도 단백질과 지질로 구성되어 있다. 또,

세포의 원형질도 다량의 각종 단백질을 함유하고 있다.


단백질, 핵산, 탄수화물, 지질이겟죠? DNA와 RNA의 차이는 당의 차이로 생기죠.

디옥시리보오스인가, 리보오스인가의 차이입니다.

친수성(親水性)과 소수성(疏水性)입니다. 물과 친하거나 친하지 않은 것을 뜻합니다.
친수성은 친하기 때문에 끌어당기는 힘이 강합니다.


자연에 존재하는 유화제로는 인 지질인 lacithin(phosphatidyl choline)과 cephalin(phosphatidyl ethanolamine)이 있다.

인지질의 분자구조 에는 친수성과 소수성인 radical이 둘 다 존재하므로 유화제의 역할을 한다.


포스파티딜콜린은 지방분자쪽에 단백질, 핵산, 탄수화물 등 지방분자들을 실어나르고

물분자 쪽에는 물과 친한 수분 에너지들을 실어나르는데, 포스파티딜콜린이 부족하면 지방분자쪽에 단백질을

뇌 신경세포에 베타아밀로이드 단백질이 비정상적으로 쌓인 것들을 교체 및 산화된 것을 중화시키는 세로운 단백질이


교체하지 못하여 산화된 단백질은 좋아하는 곤팡이와 바이러스의 먹이가되어 염증으로 인하여 세포변성을 일으킨

응집[플라크 [plaque]되어 신경세포 기능 장애를 유발하고, 해마, 뉴런, 시냅스및 뇌세포들이 자신들의 역할을 못하므로

알츠하이머 치매가 뇌의 여러가지 장애가 발생한다.


뇌하수체에서 생산되는 포스파티딜콜린은 신경전달물질 아세티콜린을 만드는 원료이므로

해마, 뉴런, 시냅스및 뇌세포들을 강하게하여 치매애방에 도움을 줌.


또,순환장애치매는 혈액순환장애 때문에 일어난다. 이런 치매는 고혈압, 혈중 지방 과다, 과체중, 흡연, 당뇨병, 심장 질환,

운동 부족 등 특정 위험 인자를 피하면 악화를 예방할 수 있는 유일한 치매다.

때로는 가령 여러 해에 걸친 알코올 중독 때문에 일어난 신경세포 손상도 치매를 일어킬 수 있다.

출쳐=세이브 바이오텍     시티콜린소듐 [citicoline sodium]=명사 포스파티딜콜린 전구체=아세틸콜린의 모체이다.


출처=  RNA 가수분해효소-운반 RNA 도 읽어 보시고,

뇌는 거대한 호르몬 공장이다.


신경전달물질인 아세틸콜린(포스파티딜 콜린, 아세틸콜린)과 이를 생성하는 콜린작동성 뉴런이

기억 형성의  핵심이라는 사실이 잘 알려져 있다. 연구자들은 아세틸콜린과 콜린작동성 뉴런의

손상을 막는 물질을 뒤늦게나마 조금만 투여해도 ​알츠하이머 질한을 늦춘다는 사실을 발견했다.

출처=멋지고 새로운 뇌세계 중에서


* 조직과 다른 뇌에서는 인지질로서 또는 유리형으로서 혈액으로 수송되어 온 콜린과,

아세틸콜린에스테라아제에 의해 방출된 아세틸콜린이 가수분해되어 생성한 콜린이 아세트콜린의 원료가 되고,

Na의존성고친화성 콜린 특이적 도입구조에 의해 시냅스 안으로 들어온다.


다른 원료인 아세틸CoA는 주로 글루코오스나 시트르산으로 만들어지는 것으로 생각된다.

전달물질작용 외에 교감신경절 등의 인지질로의 인산 조합을 촉진하는 작용,

크롬친화성 세포나 비만세포에서 아민류의 방출을 높이는 작용 등이 있다.

아세틸콜린 [acetylcholine] (생명과학대사전, 초판 2008., 개정판 2014., 강영희)


주요한 인지질 레시틴(포스파티딜콜린)의 구성분자. 항지간()인자로서 작용하므로 지방대사 이상에 인한

지방간 치료에 사용된다. 생체에서 효소에 의해 아세틸-CoA(아세틸 보효소 A)와 결합하여 신경전달물질 아세틸콜린을 생성한다.

콜린의 결핍은 간에 있어서 다량의 지방을 축적하거나 신장의 질환을 초래한다.

콜린 [choline] (화학용어사전, 2011. 1. 15., 화학용어사전편찬회, 윤창주)


뇌에서는 인지질로서 또는 유리형으로서 혈액으로 수송되어 온 콜린과, 아세틸콜린에스테라아제에 의해 방출된 아세틸콜린이

가수분해되어 생성한 콜린이 아세트콜린의 원료가 되고, Na의존성고친화성 콜린 특이적 도입구조에 의해 시냅스 안으로 들어온다.

 다른 원료인 아세틸CoA는 주로 글루코오스나 시트르산으로 만들어지는 것으로 생각된다.

전달물질작용 외에 교감신경절 등의 인지질로의 인산 조합을 촉진하는 작용,

아세틸콜린 [acetylcholine] (생명과학대사전, 초판 2008., 개정판 2014., 강영희)


난황이나 생체막의 주요 인지질인 포스파티딜콜린(레시틴)의 구성성분. 혈소판 활성화인자의 전구물질이 된다.

항지방간인자인 비타민B12복합체에도 포함되어 있다. 베타인, 메티오닌 생합성을 매개로 하여 생체반응의 메틸기 공급체가 된다.

신경전달물질인 아세틸콜린의 전구물질이며 아세틸콜린 유리 후에 분해생성되는 콜린은 신경종말에 이입되어 재이용된다.

콜린 [choline] (생명과학대사전, 초판 2008., 개정판 2014., 강영희)


시티콜린소듐 citicoline sodium

  • 명사 포스파티딜콜린 전구체. 세포막을 안정화하고 세포를 손상시키는 독성 물질의 생성 대사 과정을 억제하여,

  • 뇌신경 세포를 보호하고 재생을 도와준다. 중등도 중증의 급성 허혈성 뇌졸중 치료에 쓴다.


(주사제)
1. 두부외상 및 뇌수술에 의한 의식장애

2. 뇌졸중편마비 환자의 상지기능 회복촉진. 다만, 발작후 1년 이내에 재활 및 내복약물요법

(뇌대사부활제, 뇌순환개선제 등의 투여)을 실시하는 경우에 있어 하지의 마비가 비교적 약한 경우

3. 다음 질환에 대한 단백분해효소저해제와의 병용요법
1) 급성췌장염
2) 만성재발성췌장염의 급성악화기
3) 수술후 급성췌장염

비씨시티콜린주사250mg [Citicoline Mono Sodium Injection 250mg BC] (의약품 사전)


시티콜린[ citicoline ]    

CDP-콜린이라고도 한다. 레시틴의 전구체이고 뇌대사 부활작용이 있다.

다른 신체 각기관의 혈류에 영향을 줌이 없이 뇌혈류만을 증가, 세포의 O2섭취를 증대하고 뇌간망양체의 흥분작용도 있다.

두부외상, 뇌혈관장애, 뇌수술로 인한 후유증이나 의식장애개선, 고혈압성뇌증, 노인성치매등의 치료에 사용된다.

시티콜린 [citicoline] (간호학대사전, 1996. 3. 1., 대한간호학회)


CDP콜린[ CDP-choline ]    

시티클린, 뇌대사부활

 CDP콜린 [CDP-choline] (간호학대사전, 1996. 3. 1., 대한간호학회)


***1849년 A. Strecker가 돼지의 간즙에서 분리하였다. 레시틴 등의 구성분을 이루고, 소
위 결합형으로 동식물 조직, 예를 들면 뇌, 간장, 난황, 종자 등에 함유되고, 또 아세틸콜린의 모체이다.
콜린 [choline, Cholin] (화학대사전, 2001. 5. 20., 세화 편집부)

포스파티딜콜린의 모습입니다. 멘 위에 콜린[N], 다음에 인산[P]

포스파티딜콜린은 콜레스테롤과 자방을 분해하며 세포만드는 물질이며,

인체에 다양한 많은 일들을 하여 인체를 건강하게하는 에너지입니다.


 

미토콘도리아에서 포스파티딜콜린으로 콜린[N], 과 인산[P]을 분리하는 곳이라 합니다.

콜린은 신경전달물질들을 만드는데 사용하고, 콜린과 인산은 ATP[세포의 돈]를 만들어 만들어 사용합니다.

 

미토콘도리아가 간세포와 심장세포에는 1개씩 있습니다. 간보다 심장에 있는 미토콘도리아는 3배가량 크다고 합니다.

심장은 에너지가 많이 필요하겠지요, 24시간 풀가동 하여 심장을 끝없이 뛰게해야하니,

뇌에 뉴런은 미토콘도리아가 4개나 있습니다.

 

뇌에는 아시듯이 엄청난 에너지가 필요한 곳이라 에너지를 많이 만들어야죠,

이 뉴런에서 신경전달물질을 만들기 위해 콜린을 분리해 원료로 만들죠,

 

콜린[N]은 신경전달물질을 만드는데 핵심이라 합니다. 위에 자세히 보시면 N을 콜린이라 합니다.

위의 것 말고고 100가지 정도를 반견했는데 모두 N콜린이 없어면 만들 수가 없습니다.

신경전달물질이 공급부족으로 뇌가 이상하게 변합니다.

 

아세틸콜린만 부족해도 기억력이 저하되고,

우울증이 발생하며, 알츠하이머로 사람이 이상하게 변합니다.

여기서 다 말씀은 못하겠네요, 이정도만^ 포스파티딜콜린이 또 무엇을 할까요?

 

치매 유발 ‘아밀로이드’ 단백질을 분해하는 콜린입니다.

APT는 인산=P가 3개, 콜린=N이 5개가 붙어있는 것이 세포들이 사용하는

돈입니다. 에너지죠 이것들을 다양한 용도로 사용한다고 합니다.

인슐린 만드는 원료고요, 이 모든 일을 하는 원료가 포스파티딜콜린입니다. 물

론 원핵세포도, 세포안에 작은 미토콘도리아, 다른 세포들도

포스파티딜콜린으로 이중막으로 둘러사고 있습니다.

이에 관한 이야기는 너무 많아 생약합니다.

뇌신경학4판 변역하신분들, 필수세포생물학 번역하신분들에게 물어보시면 검증이 확실히 됩니다.

앞으로 보실 글들이 모두 위의 책들에서 나온 정보들입니다.

위의 책들은 전세계 대학, 대학원의 교과서 입니다.

현제 신경전달물질을 100여가지가 되는 신경전달물질을 만드는데 반듯이 콜린[N]이 하나 또는

2개이상 포합되어 신경전달물질을 만든다고 기초과학은 신경전달물질 화학식에 자세히 나옵니다.

세이브 바이오텍은  

팔면 끝이 아닙니다. 시작입니다. 호전반응이 나타나면 언제던지 전화주세요

전화 상담소=010-7256-1112, 052-254-5200,  메일= sanchna@naver.com


*홈페이지에서 카드 결제가 잘 안되시거나 은행 입금시 전화주세요


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