영국 의학연구회(Medical Research Council)의 조반나 말루치 박사는 다람쥐가 체온이 식으면서 동면에 들어가면 뇌세포들 사이의 연결망이 끊어지고 동면에서 깨어나면 특정 단백질이 증가하면서 끊어졌던 뇌세포 연결망이 재형성된다는 사실을 알아냈다고 데일리 메일 인터넷판이 14일 보도했다.
뇌세포의 연결망이 끊어지는 것은 알츠하이머 치매 같은 신경퇴행성 질환 초기에 나타나는 전형적인 증상으로 다시는 회복되지 않는다.
그러나 동면에서 깨어나는 다람쥐의 뇌세포 연결망이 재구성되는 메커니즘을 규명하면 치매 발생을 차단하는 약물의 개발도 가능할 수 있을 것이라고 말루치 박사는 말했다.
다람쥐는 체온이 섭씨 16~18도로 떨어지면서 동면에 들어간다. 이 때는 뇌세포들을 연결하는 연접부인 시냅스(synapse)가 끊어지면서 뇌세포들 사이의 메시지 교환이 전면중단되고 뇌조직은 깊은 수면에 빠지게 된다.
이는 동면 중 뇌세포를 보호하기 위한 메커니즘으로 보인다.
사람도 체온을 내려 저체온으로 만들면 뇌를 보호할 수 있는 것으로 알려져 있다.
실제로 사람이 아주 차가운 물에 빠졌을 땐 심정지 몇 시간 후에도 뇌손상 없이 살아날 수 있고 신생아가 태어날 때 산소가 부족하면 인공적으로 뇌를 차갑게 해 뇌손상을 막기도 한다.
다람쥐가 동면에서 깰 때는 체온 상승과 함께 저온충격단백질(cold-shock protein) 중 하나인 RBM3 단백질이 증가하면서 끊어졌던 시냅스들이 다시 연결된다고 말루치 박사는 밝혔다.
이는 시냅스의 재형성에는 이 단백질의 증가가 절대적으로 필요함을 보여주는 것이라고 그는 설명했다.
그의 연구팀은 이를 확인하기 위해 건강한 쥐를 다람쥐의 동면 체온인 섭씨 16~18도까지 내려 깊은 잠에 빠지게 하자 역시 뇌세포의 시냅스들이 끊어졌다.
45분 후 체온을 다시 올리자 뇌세포의 시냅스들이 재형성됐다. 이 때 RBM3 단백질도 증가했다.
이와 대조적으로 치매 초기 모델 쥐들은 체온을 다시 올려 주어도 시냅스가 재형성되지 않았으며 RBM3 단백질도 늘어나지 않았다.
그러나 이 쥐들에 인위적으로 RBM3 단백질을 주입하자 시냅스가 다시 형성됐다.
이 쥐들은 그 후 건강을 유지하면서 다른 쥐들보다 더 오래 살았다.
만약 RBM3 단백질이 인간 뇌세포에도 똑같이 작용한다면 치매와 기타 신경퇴행성 질환을 차단하는 약물을 개발해 낼 수 있을 것이라고 말루치 박사는 강조했다.