심부전 치료제 개발에 도움
고대 로마의 풍자시인 유베날리스는 ‘건강한 신체에 건강한 정신이 깃든다’고 말했다. 그의 이 명언이 과학적으로도 가치가 있는 것으로 나타났다. 미국 존스홉킨스대 의대 연구팀이 뇌와 심장 건강에 모두 관여하는 단백질을 발견한 것이다.
‘뇌유래 신경생성인자(BDNF)’로 부르는 이 단백질은 그동안 학습과 기억, 항 우울 기능을 담당하는 것으로 알려져 있었는데 이번에 심장 근육의 활력을 유지하는 데에도 관여한다는 사실이 밝혀졌다.
연구팀은 “이번 연구를 통해 우울증과 심장질환 간의 연관성이 설명될 수 있다”며 “심부전 치료제 개발에도 새로운 돌파구가 될 수 있을 것”이라고 말했다. BDNF 결핍은 우울증과 치매, 조현병(정신분열증), 강박장애, 퇴행성 질환과 연관이 있는 것으로 알려져 있었는데 이번 연구를 통해 심장 질환의 원인이 될 수도 있는 것으로 나타났다.
연구팀은 쥐의 심장 세포를 이용해 실험한 결과, BDNF가 수축과 이완 운동을 하는 심장 근육세포의 활력을 유지하는 데에도 중요한 역할을 한다는 사실을 알아냈다. 연구팀은 건강한 쥐와 심부전이 있는 쥐의 심장세포를 시험 접시에 다로 떼어 배양했다.
이 시험접시에 BDNF 단백질을 넣어 주자 정상세포들은 적극적으로 수축과 이완 운동을 했다. 반면에 심부전이 있는 쥐에게서 떼어낸 세포는 아무리 많은 BDNF를 넣어 줘도 전혀 반응하지 않거나 약하게 반응했다.
연구팀은 또 심장세포의 표면에 존재하는 TrkB로 불리는 BDNF 단백질 수용체가 건강한 심장세포와 그렇지 않은 세포에서 조금 다르다는 사실을 알아냈다. TrkB는 심장세포에서 생체신호를 일으키는 촉매물질을 생산하는데, 건강하지 않은 심장세포에서는 이 촉매물질이 덜 생산되는 것으로 나타났다.
연구팀의 닝 펑 박사는 “이번 연구결과 심장과 정신 건강이 밀접하게 관련이 있는 것으로 나타났다”며 “쥐 실험 결과 나타난 이런 상관관계가 사람에게도 똑같이 적용될 수 있다면 심부전 치료제 개발에 도움이 될 것”이라고 말했다.
이번 연구결과는 ‘미국국립과학원회보(Proceedings of the National Academy of Sciences)’에 실렸으며 과학전문 뉴스사이트 라이브사이언스가 보도했다.