​질본, 카드뮴‧담배연기에 의한 뇌세포 염증 유발 기전 규명

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

질병관리본부 국립보건연구원이 질병관리연구사업을 통해 카드뮴 또는 담배연기에 의한 뇌 염증 유발기전을 규명했다고 27일 밝혔다.

고영호 국립보건연구원 박사팀은 카드뮴 또는 담배연기 추출액(Cigarette smoke extract, CSE) 노출이 나치1 (NOTCH 1)에 의한 성상세포 염증 유발을 통해 뇌 손상을 악화시킬 수 있다고 설명했다.
 

[자료=질병관리본부]

성상세포는 뇌를 구성하고 있는 3가지 주요 세포 중 하나로, 혈관 벽에 돌기가 붙어 있어 신경세포에 영양분을 공급하고 세포활동을 돕는 신경교세포의 일종이다. 나치 신호는 뇌 발생과 생체 내 존재하는 다양한 종류의 줄기세포 증식이나 암세포 생성에 중요하다.

중금속 카드뮴은 1급 발암물질로 담배연기, 미세먼지 등 대기오염, 토양, 식수 등에 의해 노출된다. 호흡기‧심혈관 질환, 당뇨병, 뇌졸중 등 급·만성질환을 유발하는 질환발생 위험인자로 알려져 있다.

흡연은 고혈압, 당뇨, 심장질환 등 고위험군과 건강한 젊은 사람에서도 혈관손상을 가속화시키는 위험인자다. 대한뇌졸중학회 역학연구회 보고에 따르면, 현재 청장년기 뇌졸중환자가 증가하는 추세로 이들에서의 흡연 기여위험도는 매우 높다.

염증은 뇌졸중 발생과 진행에 있어서 중요한 변수로, 뇌혈관 염증을 조절하는 것은 뇌혈관질환의 예방·관리와 치료에 매우 중요한 부분이다.

그동안 염증반응과 뇌졸중 발병이 관련 있음을 나타내는 연구는 계속됐으나, 카드뮴이나 흡연으로 인한 뇌혈관질환 발생 구체적 기전에 대한 이해는 부족했다.

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

연구팀은 “성상세포에서 카드뮴‧담배연기에 의한 염증 유발기전을 NOTCH1이 매개한다는 사실을 밝혔다는데 의의가 있다”며 “향후 뇌졸중 등 뇌혈관질환의 예방·관리 및 치료를 위한 병리적 기전 이해를 증진시키는 자료로 활용될 것”이라고 말했다.

국립보건연구원은 “일반적으로 뇌졸중은 고령의 환자에게서 발생하는 질환으로 알려져 있으나 최근 젊은 뇌졸중환자가 증가하는 추세이고, 이들에게 흡연 기여위험도는 매우 높아 뇌혈관질환 예방을 위해서는 일상생활 속에서 카드뮴 또는 담배연기 노출 수준을 줄일 수 있는 예방관리가 필요하다”고 말했다.