브로콜리, 알츠하이머 치매 예방·치료 효과

설포라판 성분 알츠하이머 예방·치료 효과 및 분자기전 규명

［메디컬투데이 이경호 기자］ 

성균관대학교 약학과 조동규 교수 연구팀은 알츠하이머성 치매의 원인 인자인 아밀로이드베타를 생성하는 효소를 억제하는 단백질과 이를 조절하는 천연물의 작용기전을 규명함으로써 알츠하이머 치매의 예방과 치료에 적용될 수 있는 새로운 연구결과를 발표했다고 최근 밝혔다.

알츠하이머병을 유발하는 아밀로이드베타는 BACE1(베이스1)이라는 효소가 세포막에 존재하는 APP라는 단백질을 자르면서 생성된다. BACE1-AS는 BACE1 mRNA를 안정화 시키는 역할을 하여 BACE1 발현을 증가시킨다. BACE1과 BACE1-AS 모두 알츠하이머 치매 환자의 뇌조직에서 발현이 증가했다. 

연구팀은 BACE1의 유전자 발현을 억제할 수 있는 식물유래 생리활성 화합물 스크리닝을 통하여 브로콜리에 다량 함유되어 있는 설포라판이라는 성분이 NRF2라는 전사인자를 활성화시킴으로써 BACE1과 BACE1-AS의 발현을 직접 억제한다는 새로운 기전을 규명하였다. 

이러한 설포라판의 BACE1/BACE1-AS 발현 억제 효과는 NRF2에 의존적이다. NRF2가 결핍된 세포 및 동물에서는 설포라판의 BACE1, BACE1-AS 억제 효과가 나타나지 않는다.

연구팀은 NRF2 유전자가 결핍된 쥐의 뇌에서 BACE1 및 BACE1-AS 발현이 증가하여 베타아밀로이드의 생성량도 증가되는 것을 확인하였다. 

반면 두 종류의 알츠하이머 동물모델(5XFAD, 3XTg-AD)에 설포라판을 2개월간 투약한 결과 BACE1의 발현이 감소함으로써 손상된 학습 및 인지기능과 치매병리가 정상 수준으로 회복되는 것을 확인했다.  

현재 알츠하이머병 주요 원인인 아밀로이드베타의 생성 기작을 조절하기 위한 약물 뿐 아니라, 광범위한 연구들을 통한 다양한 치료 표적 타겟 치료제들이 개발됐지만 모두 임상시험에 통과하지 못한 실정이다.  

조동규 교수는 “이번 연구결과는 알츠하이머 치매에서 증가해있는 BACE1의 발현을 억제하는 새로운 전사인자로써 NRF2를 규명했다”며 “설포라판과 같은 다양한 NRF2 활성화제들이 알츠하이머 치매 예방 및 치료를 위한 약물로 개발될 수 있는 새로운 근거가 마련된 것이다”라고 밝혔다. 

한편 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구자지원사업, 선도연구센터지원사업(MR) 및 뇌과학원천기술개발사업으로 진행됐으며, 이번 연구는 미국립과학원회보에 지난 6월 3일 온라인 게재됐다.   
메디컬투데이 이경호 기자(seddok@mdtoday.co.kr)