헤모글로빈의 재발견…항산화 기능 알츠하이머 등 치료 가능성

작성일 08-22

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> IBS, 뇌 속 별세포서 ‘헤모글로빈’ 항산화 기능 규명 항산화 활성 ‘저분자 화합물’ 개발..퇴행성뇌질환 치료전략 
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 <img alt="헤모글로빈의 항산화 활성을 높이는 저분자 화합물 ‘KDS 12025’ 작용기전. IBS 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202508/22/dt/20250822200140510jthb.jpg" data-org-width="640" dmcf-mid="HW4xEJBWl5" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202508/22/dt/20250822200140510jthb.jpg" width="658">
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 헤모글로빈의 항산화 활성을 높이는 저분자 화합물 ‘KDS 12025’ 작용기전. IBS 제공
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 피를 붉게 하고 산소를 운반하는 단백질로 알려진 ‘헤모글로빈’이 퇴행성 뇌질환을 치료하는 항산화 기능이 있다는 사실이 밝혀졌다. 앞으로 알츠하이머성 치매, 파킨슨병과 같은 퇴행성 뇌질환과 노화, 자가면역질환 등에 활용될 것으로 기대된다. 기초과학연구원(IBS)은 이창준 인지 및 사회성 연구단장은 박기덕 한국과학기술연구원(KIST) 뇌과학연구소장 연구팀과 함께 뇌 속 별세포에 존재하는 헤모글로빈의 항산화 기능을 규명하고, 이를 극대화할 수 있는 저분자 화합물을 개발했다고 22일 밝혔다. 루게릭병, 파킨슨병, 알츠하이머병 등 퇴행성 뇌신경질환과 노화 등에서 활성산소의 과도한 축적이 신경세포 손상과 사멸을 일으키는 주요 원인으로 지목돼 왔다. 주로 라디칼이라는 고반응성 활성산소를 제거하는 항산화 치료제가 개발됐으나, 대부분 임상 효과가 없었다. 라디칼은 주변 세포와 빠르게 반응해 약물이 뇌까지 도달하지 못하거나 체내에서 너무 빨리 배출되는가 하면 정상세포까지 영향을 미쳐 부작용 우려도 컸다. 연구팀은 조절 가능한 형태의 활성산소인 ‘과산화수소(H2O2)’에 주목하고, 별세포 내부의 항산화 체계를 정밀 분석했다. 그 결과, 혈액에서만 존재하는 것으로 알려진 헤모글로빈이 뇌 속 별세포의 핵 안에 있는 소기관 ‘핵소체’에 존재하는 사실을 발견했다. 또한 핵소체 속 헤모글로빈이 과산화수소를 산소와 물로 분해하는 항산화 기능을 수행한다는 것을 처음으로 규명했다. 헤모글로빈의 항산화 기능은 퇴행성 뇌신경질환 등에서 현저하게 줄어들어 산화 손상과 신경세포 사멸을 촉진했다. 연구팀은 헤모글로빈의 항산화 활성을 향상시킬 수 있는 저분자 화합물 ‘KDS12025’를 개발했다. 이 물질은 과산화수소가 보다 효과적으로 산소와 물로 전환되도록 촉진하고, 과산화수소 분해 능력을 최대 100배까지 향상시킨다. 아울러 극소량으로 강력한 효과를 내고, 헤모글로빈에만 특이적으로 작용해 부작용 가능성도 낮다고 연구팀은 설명했다. 연구팀은 이 약물을 루게릭병 모델 생쥐에 투여한 실험에서 병의 발병 시기와 근력 저하 진행 속도가 늦춰져 평균 생존 기간이 4주 이상 연장됐고, 파킨슨병 생쥐 모델은 회전봉에 매달려 걷는 실험에서 버티는 시간이 평균 2배 이상 늘어 운동 기능이 개선됐다. 알츠하이머병 생쥐 모델은 기억 유지력과 학습 능력이 정상 수준에 가깝게 회복됐으며, 노화 생쥐 모델에서는 평균 수명이 약 30% 연장됐다. 자가면역질환인 류마티스 관절염 생쥐 모델에서는 부종과 관절 염증 지표가 크게 감소한 것을 확인했다. 이창준 IBS 단장은 “헤모글로빈의 항산화 기능을 새롭게 규명한 연구로, 우리 몸 안에 있는 자연 단백질의 기능을 조절함으로써 질병을 치료하는 새로운 접근법을 제시했다는 데 의미가 있다”고 말했다. 박기덕 KIST 소장은 “KDS12025는 헤모글로빈의 과산화수소 분해 능력을 선택적으로 증폭시키는 정밀 약물로, 퇴행성 뇌질환뿐 아니라 노화, 뇌졸중, 염증성 질환 등 다양한 질환에 활용될 것”이라고 기대했다. 이 연구결과는 국제 학술지 ‘신호 전달 및 표적 치료’ 22일자 온라인에 실렸다. 이준기 기자 bongchu@dt.co.kr
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