고려대학교 의과대학 의과학과 조일주 교수 연구팀(제 1저자 채의규 박사, 교신저자 조일주 교수)이 여러 종류의 신경전달물질을 실시간으로 동시에 측정할 수 있는 브레인칩을 최초로 개발하는 데 성공했다. 신경전달물질은 우리 뇌가 동작하는 데에 중요한 역할을 하고 있어, 신경전달물질의 농도가 낮거나 높으면 뇌의 동작에 이상을 일으켜 다양한 뇌질환이 발생한다고 알려져 있다. 세로토닌 농도가 낮으면 우울증 증상이 나타나거나, 뇌의 특정 영역에서 도파민 농도가 높거나 낮으면 파킨슨병, 조현병 등이 발병한다는 것이다. 이러한 뇌질환을 치료하기 위해서는 신경전달 물질의 농도를 정상범위로 만들어줘야 하며, 따라서 신경전달물질은 뇌질환 치료제로도 사용된다. 다양한 뇌질환의 원인 규명 및 치료제 개발을 위해서는 뇌의 특정 영역에서 신경전달물질을 정밀하게 측정할 수 있어야 하지만, 기존에는 실시간으로 정밀하게 측정하기 어려웠고, 특히 다양한 신경전달물질을 동시에 측정할 수 없어 여러 신경전달 물질 간의 상관관계를 밝히는 연구가 불가능했다. 조일주 교수 연구팀이 이번에 개발한 브레인칩은 뇌의 특정 영역에 삽입돼 신경전달물질뿐만 아니라 동시에 뇌신호 측정도 가능하다. 브레인칩에는 마
한국원자력의학원(원장 직무대행 박인철)은 오세종·최재용 박사 연구팀이 생애 초기에 받은 스트레스로 인한 신경전달물질의 변화 양상을 양전자방출단층촬영술(이하 PET)로 규명했다고 밝혔다. 생애 초기 스트레스는 성인이 되기 전 학대, 폭력, 따돌림 등 다양한 심리적 외상을 반복적이고 복합적으로 경험하게 되는 것으로 성장하면서 인격장애로 이어질 가능성이 높다. 현재 생애 초기 스트레스 관련 뇌 연구는 유전자 발현 변화 등의 분자생물학적 연구를 중심으로 이뤄지고 있지만, 실제 뇌에서 일어나는 기능적 변화에 대한 연구는 미미한 실정이다. 연구팀은 생애 초기에 모성분리 스트레스 및 모성분리·보정 스트레스를 받은 암수 실험쥐를 대상으로 글루타메이트, 가바, 세로토닌 등 각각의 신경전달물질에 선택적으로 결합하는 방사성의약품을 주사하고 PET 영상으로 방사성의약품 흡수 변화를 관찰했다. 모성분리 스트레스를 받은 경우, 생후 2일부터 하루 4시간씩 12일간 어미 쥐로부터 분리된 쥐들은 방사성의약품 흡수율이 정상쥐와 비교해 흥분을 조절하는 억제성 신경전달물질인 가바는 암컷 19∼27%·수컷 7∼12%, 학습과 기억 형성에 중요한 역할을 하는 흥분성 신경전달물질인 글루타메이트는
한국원자력의학원(원장 박종훈)은 오세종·최재용 박사 연구팀이 알츠하이머병으로 인한 신경전달물질의 총체적인 변화 양상을 실험쥐를 이용한 양전자방출단층촬영술(이하 PET)로 규명했다고 밝혔다. 알츠하이머병은 치매를 일으키는 퇴행성 뇌질환으로 치매 환자의 50% 이상이 알츠하이머병에 의해 치매 증상을 나타내는 것으로 알려져 있다. 아직 근본적인 치료법이 없으며, 최근 기억장애, 행동장애, 인지기능 장애 등 알츠하이머병 증상의 원인으로 신경세포에서 분비되는 신호물질인 신경전달물질에 주목해 관련 연구가 이뤄지고 있다. 하지만 대부분 단일 신경전달물질 변화 연구에 머물러 있으며, 알츠하이머병이 여러 신경전달물질에 어떠한 이상을 나타내며 어떤 신경전달물질에 취약한지 총체적인 신경전달물질의 연구가 필요한 실정이다. 연구팀은 알츠하이머병에 걸렸을 때 여러 신경전달물질의 변화를 확인하기 위해 알츠하이머병 쥐에게 글루코스, 글루타메이트, 가바, 도파민 등 각각의 뇌 신경전달물질에 선택적으로 결합하는 방사성의약품을 주사하고 PET 영상으로 방사성의약품 흡수 변화를 관찰했다. 실험 결과, 뇌의 주된 에너지원인 글루코스의 경우 알츠하이머병 쥐와 정상쥐 모두 비슷한 뇌 흡수를 보였지만