카드뮴 또는 담배연기에 의한 뇌세포 염증 유발 기전 규명

◇ 나치1(NOTCH1), 담배연기 노출에 의한 뇌세포 손상 유발기전에 관여

◇ 뇌혈관질환 예방을 위해 일상생활에서 카드뮴 및 담배연기 노출 수준 관리 필요

□ 질병관리본부(본부장 정은경) 국립보건연구원은 질병관리연구사업을 통해 카드뮴 또는 담배연기에 의해 일으키는 뇌 염증 유발기전을 규명하였다고 밝혔다.

□ 국립보건연구원 고영호 박사팀(임현정 박사(제1저자), 박정현 박사(제1저자))은 카드뮴 또는 담배연기 추출액(Cigarette smoke extract, CSE) 노출이 나치1 (NOTCH 1)에 의한 성상세포의 염증 유발을 통해 뇌 손상을 악화시킬 수 있음을 밝혔다 

 * 성상세포 : 뇌를 구성하고 있는 3가지 주요 세포 중 하나, 혈관 벽에 돌기가 붙어 있어 신경세포에 영양분을 공급하고 세포활동을 돕는 신경교세포의 일종

 * NOTCH 신호: 뇌의 발생, 생체 내에 존재하는 다양한 종류의 줄기세포의 증식, 암세포의 생성에 중요

 ○ 중금속 카드뮴은 1급 발암물질로 담배연기, 미세먼지 등 대기오염, 토양, 식수 등에 의해 노출되며, 호흡기질환, 심혈관질환, 당뇨병, 뇌졸중 등 급·만성질환을 유발하는 질환발생의 위험인자로 알려져 왔다.

 ○ 흡연은 고혈압, 당뇨, 심장질환 등 고위험군 및 건강한 젊은 사람에서도 혈관손상을 가속화시키는 위험인자로 알려져 있다. 대한 뇌졸중학회 역학연구회 보고에 따르면 청장년기의 뇌졸중환자가 증가하는 추세이고, 이들에서 흡연의 기여위험도는 매우 높다

 * 뇌졸중 발생에 대한 흡연의 기여위험도는 45%로, 젊은 뇌졸중환자(45세 미만)의 경우 100명 중 45명은 흡연으로 인해 뇌졸중 발병함 (한국인 뇌졸중 통계 2018: 대한뇌졸중학회 역학연구회 보고서, 질병관리본부 지원 학술연구용역사업 (연구책임자: 을지병원 박종무 교수, 과제명: 뇌졸중 환자 특성분석을 통한 질환관리기술 기반연구))

 ○ 염증은 뇌졸중 발생과 진행에 있어서 중요한 변수로, 뇌혈관의 염증을 조절하는 것은 뇌혈관질환의 예방·관리 및 치료에 매우 중요한 부분이다.  염증반응과 뇌졸중 발병이 관련 있음을 보여주는 연구는 계속되었으나, 카드뮴이나 흡연으로 인한 뇌혈관질환 발생의 구체적 기전에 대한 이해는 부족했다.   

□  이번 연구결과는 카드뮴 또는 담배연기 추출액(CSE)에 노출된 성상세포에서 감마 세크라타제(gamma-secretase)효소 활성증가에 의해 나치(NOTCH) 신호를 활성화하여, 염증 유발인자인 프로스타글란딘(PGE2)분비를 증가시키고 뇌세포 손상을 유도함을 알아냈다. 이는 카드뮴 또는 담배추출액에 의해 유발된 염증으로 인해 뇌 손상이 악화될 수 있음을 의미한다.

 ○ 본 연구는 성상세포에서 카드뮴 및 담배연기에 의한 염증 유발기전을 NOTCH1이 매개한다는 사실을 밝혔다는데 의의가 있고, 향후 뇌졸중 등 뇌혈관질환의 예방·관리 및 치료를 위한 병리적 기전 이해를 증진시키는 자료로 활용될 것이다.

□ 본 연구는 국립보건연구원 「만성병관리기술개발연구사업」지원으로 수행되었고, 2019년 2월 22일 국제학술지인 플로스 원(PLoS One)에 게재되었다.

□ 국립보건연구원은 “일반적으로 뇌졸중은 고령의 환자에서 발생하는 질환으로 알려져 있으나 최근 젊은 뇌졸중환자가 증가하는 추세이고, 이들에서 흡연의 기여위험도는 매우 높아 뇌혈관질환 예방을 위해서는 일상생활 속에서 카드뮴 또는 담배연기 노출 수준을 줄일 수 있는 예방관리도 필요하며,

 ○ “흡연 및 카드뮴 노출에 따른 뇌졸중 발생, 다양한 위험인자들과의 상관관계 분석 등의 추가적인 역학연구가 진행되고 있으며, 향후 동물실험 등을 통해 임상적 유용성을 검증하는 후속 연구가 필요하다”고 밝혔다.

[자료제공 :(www.korea.kr)]