[충청뉴스 이성현 기자] 기초과학연구원(IBS)은 기억 및 교세포 연구단과 한국뇌연구원(KBRI)이 뇌 속 별세포를 활용해 불필요한 신경 연결을 정밀하게 제거하고, 뇌 회로를 새롭게 편집하는 ‘신트로고(SynTrogo)’ 기술을 개발했다고 15일 밝혔다.
연구진은 세포가 상대 세포의 일부를 떼어먹는 ‘트로고사이토시스’ 현상을 응용한 합성 단백질 설계에 주목했다.
연구진은 표적 시냅스에는 형광 표지(GFP)를, 별세포에는 이를 인식하는 나노바디 수용체를 발현시켜 두 세포가 강하게 결합하도록 유도했다.
이를 통해 별세포가 목표한 시냅스만을 선택적으로 잡아먹어 뇌 회로를 정교하게 편집하는 데 성공했다.
기술 적용 결과 시냅스 밀도는 27%가량 줄었으나 오히려 뇌 기능은 질적으로 크게 향상됐다.
살아남은 시냅스들이 부족한 연결을 보완하기 위해 스스로 구조를 강화했기 때문으로 전자현미경 분석 결과 남은 시냅스들은 미토콘드리아 부피가 커지고 신경전달물질 소낭 수가 늘어나는 등 신호 전달 효율을 극대화하는 방식으로 뇌 회로가 재편된 것으로 확인됐다.
실험용 생쥐는 기억 형성 및 유지 능력이 향상되었을 뿐만 아니라, 기존 기억에 얽매이지 않고 새로운 정보를 받아들이는 신경 가소성 또한 강화됐다.
이창준 단장은 “이번 연구는 시냅스 수의 이상으로 발생하는 조현병이나 자폐증, 혹은 시냅스 손실이 특징인 퇴행성 뇌 질환 치료를 위한 새로운 플랫폼이 될 것”이라고 설명했다.
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