논문 교신저자인 이사자더-나비카스 교수는 "배가 부르면 (뇌에서) 그만 먹으라는 신호가 오는 것처럼 우리 몸은 항상 적절한 신호로 제어돼야 한다"라고 말했다. 

어떤 신체 부위에 감염이 생기면 확산을 막기 위해 싸우지만, 감염이 제거되면 여기에 관여한 신호도 사라져야 한다는 것이다. 그런데 파킨슨병 환자는 1형 인터페론 경로를 여닫는 PICS2라는 단백질의 신호 조절이 잘 안 되는 것으로 확인됐다.

정상 작동하는 1형 인터페론 경로는 바이러스 퇴치에 중요한 역할을 하지만, 이번 연구에서 뇌 신경세포의 에너지 공급에도 깊숙이 관여한다는 게 드러났다.

파킨슨병 문제는 PIAS2 단백질이 필요하지 않을 때도 1형 인터페론 경로를 봉쇄하는 데 있었다.감염 상황이 종료되면 이 경로의 봉쇄가 풀려 정상으로 돌아가야 하는데 파킨슨병 환자는 그렇지 않았다.

이 경로가 막혀 있으면 다량의 손상된 미토콘드리아가 제거되지 못한 채 뉴런 내에 쌓였다. 그러면 '세포 발전소'인 미토콘드리아의 에너지 공급에 문제가 생겨, 힘이 떨어진 뉴런이 서서히 사멸했다.

PIAS2 단백질이 1형 인터페론을 제어하는 신호 경로는 뇌 기능 뿐 아니라 미생물과 바이러스 식별에도 연관돼 있다. 여기엔 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)도 관련돼 있다. 이 경로에 관여하는 유전자의 돌연변이와 코로나19의 치명적 결과 사이에 연관성이 있다는 연구 보고도 나왔다.

연구팀은 파킨슨병 환자의 뇌 뉴런을 연구한 4개 데이터 세트(data set)를 분석, 치매와 파킨슨병이 함께 생긴 환자에게서 어떤 유전자 패턴이 이상을 일으켰는지 확인했다.

이를 토대로 생쥐 실험을 해 보니, PIAS2 단백질이 다량 축적되면 1형 인터페론 경로가 막히는 것으로 나타났다. 이 경로가 닫혀 있으면 뉴런 내의 손상 단백질과 미토콘드리아 쓰레기를 제거하는 과정이 활성화되지 않았다.

또 미토콘드리아 손상 폐기물이 쌓이면 다른 독성 단백질도 늘어났다. 실제로 파킨슨병 환자는 같은 연령대의 일반인과 달리 뉴런의 PIAS2 발현 도가 매우 높았다.

이는 잠정적으로 가족형 파킨슨병(familial Parkinson's Disease)의 다른 유형에도 이 경로가 관여한다고 볼 수 있는 근거였다.

연구팀은 신경조직 항상성과 생존에 이 경로가 어떤 영향을 미치는지 규명하는 걸 다음 목표로 정했다.

<저작권자(c) 연합뉴스, 무단 전재-재배포 금지>