뇌졸중(stroke)이 진행하는 동안 뇌세포가 사멸하는 기작을 규명한 연구 결과가 저명한 학술지 “세포(Cell)”, 1월 28일자(120권, 2호, 275-285)에 발표됐다. 이번 연구에는 영국과 이탈리아의 과학자들이 참여했다. 뇌졸중은 뇌로 전달되는 혈류(blood flow)의 방해나 과다에 의해 야기된다. 보통 뇌에 전달되는 혈액의 공급이 원활하지 못하면 신경세포들은 산소 결핍을 경험하면서 빠르게 사멸하면서 세포 사이의 신호를 전달하는 화학 물질을 방출하는 과정이 뒤를 잇는다. 이를 신경전달물질(neurotransmitter)이라고 하는데 그 가운데 한 예가 글루탐산염(glutamate)이다. 사멸의 운명을 짊어진 하나의 신경로부터 글루탐산염이 주위 세포로 방출되면 흥분독성(excitotoxicity)이라는 과정이 뒤를 이으면서 좀 더 광범위한 세포 사멸 과정이 진행한다. 글루탐산염이 확산되면 칼슘 이온이 세포 내부로 유입되어 축적되는 현상이 일어나는데, 이번 연구가 규명한 내용이 바로 칼슘 과적에 따른 세포 사멸 기작이다. 연구 결과에 따르면, 세포 내부로 칼슘 이온이 집중되면 칼페인(calpain)이란 효소가 활동하기 시작해 세포막(cell membrane)에 존재하면서 칼슘을 세포 밖으로 배출시키는 단백질을 파괴한다. 그 결과 세포 내부에 유입된 칼슘이 계속 증가해 종국에 세포 사멸로 이어진다는 것이다. 이번 연구 성과는 뇌졸중에 따른 뇌 손상 방지 및 치료법을 개발하는데 있어 중요한 시사점을 제공한다. 과거에는 뇌세포로 유입되는 칼슘을 차단하는데 주로 초점을 맞춰 연구가 진행되어 왔다고 한다. 그러나 이번 연구 결과는 칼슘이 세포 내부로 유입되는 것이 문제가 아니라 방출시키는 기작이 작동하지 않는 것이 문제라는 점을 보여 주었기 때문이다. 결국 이번 연구 성과 덕분에 향후 치료제 개발에 유용한 새로운 약물 표적(drug target)이 마련된 셈이다. 출판날짜 2005/01/28