뇌세포/뇌조직의 재생과 침구함의

뇌세포/뇌조직의 재생..

 

뇌경색 등의 경우, 뇌의 조직을 유지하는데 필요한 혈액이 돌지 않게 되면서 뇌 세포의 사멸과 뇌 기능 손상이 불가피하다. 이런 가운데 줄기세포 유래의 신경세포를 이식하려는 시도도 나타나고 있지만, 특히 뇌에 존재하는 신경 생성부위를 주목, 이 내인성 신경줄기세포를 활용한 재생치료법을 개발하려는 시도에 기대를 걸고 있다. 즉 “뉴런을 구제하기 위해서는 뉴런을 표적으로 한 치료를 해야 한다”는 생각을 넘어서려는 노력들이 시도되고 있는 것이다.

 

내인성 신경줄기세포의 생성 기전을 보면, 뇌혈관 없이는 성립될 수 없음을 알 수 있다. 예컨대 조혈줄기세포가 혈관 재생을 매개로 신경재생을 촉진한다는 점, 골수단핵구세포가 혈관 관련조직을 매개로 신경줄기세포의 증식을 촉진한다는 보고 등을 볼 수 있다. 물론 신경세포만이 아니라 뇌조직을 구성하는 다양한 요소들의 재생도 중요하다.

 

 

 

 < '혈관뇌관문'(Blood Brain Barrier, BBB)>

 

 

 

 

 

 

그런 맥락에서 뇌혈관 주위 조직을 묶어 하나의 단위로 파악하고 그 기능으로 뇌세포를 보호하고 뇌세포를 재생하는 작용을 한다는 점이 관심을 끌고 있다. 뇌혈관 주위를 에워싸고 있는 페리사이트(Pericyte, 周皮細胞), 그리고 혈관내피세포 그리고 아스트로사이트(星状膠細胞) 등을 하나의 단위로 묶어 '혈관뇌관문'(Blood Brain Barrier, BBB)으로 이해하고, 여기에 뉴런을 합해 뇌기능 발휘에 필요한 최소기능단위인 Neurovascular unit(NVU)로 파악한다.

(*吾郷哲朗, なぜ周皮細胞か？―脳梗塞病態における周皮細胞の挙動とその重要性―, 脳循環代謝27巻2号)

 

급성 뇌허혈 뿐만 아니라 치매를 포함한 다양한 중추신경계 질환에서 혈액뇌관문 · NVU (신경혈관 단위)의 기능 유지가 매우 중요하다고 본다. 노화와 생활습관병에 의한 페리사이트의 기능 파탄 때문에, 혈액뇌관문 · NVU(신경혈관 단위)의 기능 파탄이 생긴다는 것도 분명해졌다. 또한 최근에는 노화 · 생활습관병과 인지기능 저하가 밀접한 관련이 있다는 사실이 강조되어 왔는데, 이를 신경세포가 아닌 NVU(신경혈관 단위)의 관점에서 파악하는 것도 중요하다고 한다.

 

여기서 특히 페리사이트(周皮細胞)가 주목을 요한다. 페리사이트는 혈관 내피세포를 에워싸고 코팅하여 혈관을 물리적으로 안정화시키는 혈관벽세포인데, 내피세포와 상호작용하여 미소혈관의 성숙, 안정화, 혈액뇌관문의 유지 등에 중요한 역할을 한다. 혈관의 내피세포에 대한 페리사이트의 존재 비율은 장기에 따라 크게 다르다. 예를 들어 골격근에서는 내피세포 100에 페리사이트 1정도 밖에 존재하지 않지만 뇌 및 망막에서는 내피세포 1에 페리사이트 1의 비율로 존재한다. 노화, 고혈압 · 당뇨병 등의 생활습관병인 경우 종종 페리사이트 기능이 감소/약화되고 있는 것으로 여겨진다.

 

초점은 뇌 보호라는 역할에 있다. 페리사이트가 안정되고 성숙된 혈관에 중요한 요소가 되어 뇌의 보호에 중요한 역할을 한다는 것이다. 페리사이트는 NVU(신경혈관 단위)의 보호와 복구 과정에서 중심적인 역할을 할 가능성이 주목되고 있는데, 뇌 허혈이나 치매 등 다양한 중추신경계 질환에 대한 새로운 치료 표적으로 기대를 모으고 있다. 종래까지 이 페리싸이트가 다분화능이 있다는 보고, 나아가 뉴런이나 혈관으로 분화된다는 보고 등을 볼 수 있는가 하면, 페리싸이트가 뇌 보호를 넘어 뉴런이나 혈관으로의 분화를 매개로 뇌 조직의 재생에도 관여한다는 연구결과도 볼 수 있다.

 

이 페리사이트를 기원으로 신경줄기세포 iNSPC(injury-induced Neural Stem/Progenitor Cell, 상해유도성 신경줄기세포)가 만들어진다는 연구결과가 보고된 것이다. 즉 뇌 손상시에 이 페리사이트 자체의 재생산을 매개로 뇌 세포의 회복을 기대할 수 있다는 것이다.

(*虚血誘導性多能性幹細胞：iSCs(ischemia-induced multipotent stem cells)라고도 한다. 兵庫医科大学 첨단의학연구소 신경재생연구부문 松山知弘교수 등)

 

이는 곧 페리사이트의 다분화능에 기인한다. 그런데 정상 뇌조직에서는 그러한 특징을 보이지 않는 반면, 손상되어 허혈 부하가 걸린 뇌 조직의 페리사이트(허혈 페리사이트, ischemic pericyte, iPC)에서만 다분화능이 나타난다고 한다. 다분화능이란 이 허혈 페리사이트가 신경줄기세포로, 혈관세로로, 또 미크로글리아세포로 분화하는 다능성 줄기세포가 됨을 의미한다.

(*松山知弘, 脳ペリサイトをめぐる脳保護と再生. )

 

 

<페리사이트를 매개로 한 뇌의 보호와 재생>

 

 

 

 

요컨대 뇌세포 손상으로 인한 뇌허혈이라는 부하가 걸린 허혈페리사이트를 매개로 한 뇌신경/뇌조직의 재생 가능성이 주목받으며, 신경재생요법에 대한 기대가 높아지고 있다고 한다.

 

이와 관련, 교토대 山水康平교수 등 연구팀은, 혈액뇌관문 · NVU (신경혈관 단위)의 기능을 치료에 활용하기 위해, ‘혈액뇌관문’의 기능을 지닌 모형을 유도한 만능줄기세포(iPS세포)를 사용해 체외에서 제작하는 데 성공했다고 한다. 그리고 이 모형에서 뇌혈관내피세포에 특징적인 영양 운반시스템이 확인되고 세포끼리 밀착, 결합해 혈액뇌관과 비슷한 강한 장벽 기능을 갖추고 있었다고 밝혔다(스템셀리포트).

 

혈액뇌관문은 뇌에 영양소를 공급하는 한편, 다른 물질은 뇌로 들어가지 못하도록 하는 방어기능을 한다. 따라서 신경변성질환 등 뇌질환을  치료하는 약을 개발함에 있어 이 관문을 돌파해 약제를 어떻게 뇌 안으로 도달하게 하느냐가 과제로 인식되어 왔다는 점에서, 향후 이 모형을 이용하여 관련 질환에 대한 신약을 개발하는 데 도움이 될 것으로 기대된다.

 

또한, 이 페리사이트가 마크로파지의 분화능에 기초하여, 즉 마크로파지가 뇌혈관에 부착되면 이것이 페리사이트로 분화전환한다는 연구결과도 제시되었다.
 

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침구라는 관점에서 생각할 때, 포괄적이긴 하지만 침뜸 자극이 순환계 및 신경계에 폭 넓게 작용한다는 사실은 이미 널리 인정되는 바이다. 이를 좁혀 보자면, 어쩌면 침뜸 자극이 위에서 살펴본 페리사이트 및 NVU(신경혈관 단위)에 대해 플러스 요인으로 작용할 가능성이 기대된다. 그렇다면 침구 자극이 페리사이트 및 NVU에 긍정적 작용을 한다면, 이를 매개로 뇌세포의 보호와 재생에도 좋은 영향을 기대해 볼 만하다. 물론 보다 구체적인 연구가 필요하지만..

(*芝雲 씀)