미세아교세포, 아스트로사이트 및 α-시누클린 파킨슨병에서의 역할

다른 시누클레인 병증(synucleinopathy)에는 다발성 시스템 위축(MSA)과 레위체 치매(DLB)가 포함되며, 이 질환들은 변형된 α-시누클레인의 축적이라는 특징을 공유합니다. DLB는 알츠하이머 병에 이어 두 번째로 흔한 신경퇴행성 치매의 원인이며, 레위 병리, 시각적 환각, 인지 기능의 변동, 파킨슨증, REM 수면 행동 장애로 특징지어집니다. 최근 연구 결과는 신경염증이 DLB 진행에 기여한다는 것을 시사하며, PET 영상 연구는 질병 발병 및 진행에 영향을 미칠 수 있는 초기 미세아교세포 활성화와 면역 체계 변화를 보여줍니다(Amin, 2022). 특히, MSA와 같은 질환에서 α-시누클린의 다양한 구조는 서로 다른 염증 반응을 유발할 수 있으며, 이는 α-시누클린의 구조 변이가 글리아 활성화와 질환 경과에 미치는 영향을 연구할 필요성을 강조합니다(Deyell, 2023).

주요 과제 중 하나는 시점입니다. 운동 증상이 나타날 때쯤에는 이미 상당한 신경세포 손실이 발생해 치료 효과가 제한됩니다. 또 다른 어려움은 파킨슨병의 복잡한 병리 메커니즘에 있습니다. 알파-시누클레인 응집이 중심적인 역할을 하는 것으로 보이지만, 이는 미토콘드리아 기능 장애, 산화 스트레스, 만성 염증 등 다른 과정과 상호작용하며, 단일 메커니즘으로 질병 진행을 완전히 설명할 수 없습니다. 효과적인 치료법은 여러 경로를 동시에 표적화해야 하며, 질병 초기 단계에서 조기에 투여되어야 할 것입니다.

PD 치료의 미래는 증상 관리 beyond을 넘어 질병 진행을 억제하는 전략으로 전환되고 있습니다. α-synuclein 병리, 신경염증, 미토콘드리아 기능 장애를 표적으로 하는 치료법들이 활발히 개발 중입니다. LRRK2와 같은 유전적 표적은 개인의 위험 요인에 기반한 맞춤형 치료의 가능성을 제시하고 있습니다. 바이오마커와 조기 진단 기술의 발전은 환자를 조기에 식별하고 개개인에 맞는 치료를 더 효과적으로 설계하는 데 핵심적인 역할을 할 것입니다.

증거는 파킨슨병(PD)이 부분적으로 장에서 발생할 수 있음을 시사합니다(Houser, 2017). 많은 환자들은 운동 증상보다 수년 전에 위장관 증상을 경험하며, 이는 장-뇌 상호작용의 조기 관여를 지지합니다. 변형된 알파-시누클레인이 장에서 형성되어 미주 신경(vagus nerve)을 통해 뇌로 전파될 수 있습니다. 미생물 불균형과 장 장벽 손상은 전신 염증을 촉진할 수 있으며, 이는 신경퇴화에 영향을 미칠 수 있습니다. 아직 연구 중이지만, 장 미생물군은 바이오마커 소스와 치료 표적으로서 탐구되고 있습니다.

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아데노 연관 바이러스 (AAV): 인간과 다른 영장류(예: 쥐, 쥐)의 세포를 감염시키는작은 바이러스입니다. 이들은 Dependoparvovirus 속과 Parvoviridae 과에 속합니다. 복제 결함형, 비막성 바이러스로, 약 4.8 kb의 선형 단일 가닥 DNA 유전체를 가지고 있습니다. AAV는 체세포 유전자 전달 및 유전자 치료를 위한 벡터 개발에 매력적인 여러 주요 특징을 갖추고 있습니다.

알파-시누클레인: 파킨슨병(PD)과 유전적 및 신경병리학적으로 연관된 전신경 말단 단백질입니다.

자식작용 (Autophagy): 그리스어 '자신 먹기'에서유래한 용어로, 벨기에 생화학자 크리스티안 드 뒤베가 세포 내 리소좀 분해 과정을 설명하기 위해 창안한 용어입니다. 이 과정은 세포 내 잔여물을 제거하고 재활용하는 역할을 합니다.

생물학적지표 (Biomarker): 생물학적 상태나 조건을 측정할 수있는 지표입니다 . 생물학적 지표는 의학과 연구에서 질병의 존재, 진행, 심각도를 탐지하거나 모니터링하는 데 사용되며, 치료법의 효과를 평가하는 데도 활용됩니다.

뇌척수액 (CSF): 뇌의 뇌실과 뇌 및 척수 주변의 뇌막 아래 공간에 존재하는 혈장의초여과액입니다 .

도파민: 신경계에서 중요한 역할을 하는 카테콜아민신경전달물질입니다 .

도파민 신경세포: 도파민을 생성하고 분비하는신경세포로 , 운동 기능, 보상 처리, 행동, 기분 등에 관여합니다. 이 신경세포는 주로 뇌의 흑질(substantia nigra)이라는 부위에서 생성됩니다.

면역 매개 염증: 면역계의 염증 경로가 염증을 유발하는 상태를 설명합니다. 뇌 내에서는 면역 매개 염증이 T 세포, B 세포, 대식세포의 세포 침윤 및 염증성 사이토카인의 활성화를 포함합니다.

Lewy 소체: 신경세포 내부에 축적되는 알파-시누클린의 큰 침전물입니다. 이 덩어리는 파킨슨병의 특징적인 소견입니다.

리소좀: 진핵세포 내막에 둘러싸인 분해소기관으로 , 지질, 단백질 및 기타 대분자의 분해에 관여합니다.

미세아교세포: 뇌와 척수에서 발견되는 신경교세포의한 유형입니다. 뇌 전체 세포의 약 10-15%를 차지하는 미세아교세포는 중추 신경계의 주요 면역 세포로 기능합니다. 이 세포들은 뇌 내에서의 항상성 유지, 세포 잔여물 제거, 필수적인 지원 기능 제공에 필수적입니다.

이상 접힌 단백질: 단백질은 아미노산으로 구성된 선형 사슬로, 기능적인 3차원 구조로 접혀야 합니다. 이 사슬이 제대로 접히지 않을 경우, 생성된 단백질은 비정상적인 형태를 취할 수 있습니다. 이러한 단백질은 일반적으로 용해되지 않으며, 정상적인 세포 과정을 방해합니다. 변형 단백질의 축적은 알츠하이머 병(AD), 파킨슨 병(PD), 헌팅턴 병(HD), 근위축성 측삭경화증(ALS) 등 여러 신경퇴행성 질환과 밀접하게 연관되어 있습니다.

미토파지(Mitophagy): 미토콘드리아 오토파지라고도 불리는 이 과정은 손상되거나 기능이 상실된 미토콘드리아를 선택적으로 분해합니다.

다발성 시스템 위축(MSA): 성인 발병성, 급속히 진행되는 신경퇴행성 질환으로, 파킨슨증(MSA-P), 소뇌성 운동 장애(MSA-C), 자율 신경계 기능 장애의 다양한 조합으로 임상적으로 나타납니다.

신경퇴행: 신경세포의 손실을 초래하는 복잡하고 다인자적인과정입니다 .

신경필라멘트 라이트(NfL; NF-L): 신경세포에서 구조와 형태를 제공하는 단백질인 신경필라멘트의 네 가지 서브유닛 중하나입니다 . 혈액과 뇌척수액(CSF) 내 신경필라멘트 라이트 수치는 신경축삭 손상의 지표로 활용될 수 있습니다.

신경염증: 중추신경계(CNS) 내에서의 염증 반응으로, 주로 미세아교세포와 별아교세포의 활성화가 특징입니다. 이 과정은 감염, 외상성 뇌 손상, 독성 대사산물, 자가면역 질환 등 다양한 요인에 의해 유발될 수 있습니다.

파킨슨증: 파킨슨병에서 관찰되는 운동 증상과 유사한 증상을 유발하는 다양한 신경학적 장애의그룹입니다 . 증상에는 다음과 같은 것이 포함될 수 있습니다:

• 떨림: 손이나 손가락에서 시작되는 비자발적인 떨림
• 브라디키네시아: 운동 속도의 감소
• 경직: 사지나 몸통의 경직 또는 유연성 부족
• 자세 불안정: 균형과 조정력 문제로 넘어질 가능성이 높아짐

파킨슨병 (PD): 도파민 신경세포의 손실로 인해 발생하는 신경퇴행성질환으로 , 다음과 같은 특징을 보입니다: (a) 운동 관련 (운동) 증상, 즉 휴식 시 떨림, 운동 느림, 경직, 자세 불안정성으로, 흑질의 도파민 신경세포 손실과 관련됨; 및 (b) 비운동 증상, 즉 불안, 우울증, 무기력, 환각, 변비, 기립성 저혈압, 수면 장애, 후각 장애/후각 상실, 인지 기능 저하.

사전 형성된 섬유소 (PFF): 특정 조건 하에서 배양되어 응집된 변형 섬유소를 생성하는재조합 단일체 단백질 (예: 알파-시누클레인).

진행성 초핵성 마비(Progressive Supranuclear Palsy, PSP): 비전형적 파킨슨 증후군 범주에 속하는 신경퇴행성 질환입니다. PSP의 전형적인 증상에는 보행, 균형, 안구 운동, 삼키기 장애가 포함됩니다. 이러한 운동 증상 외에도 행동 변화 및 실행 기능 장애와 같은 비운동 증상이 흔히 동반됩니다. PSP의 유병률은 10만 명당 1.4명에서 8.3명 사이로 추정됩니다(Ichikawa-Escamilla, 2024).

반응성 아스트로사이트: 중추신경계(CNS)의 병리적 상태에 반응하여 다양한 분자 상태 중 하나를 채택하는 아스트로사이트를지칭하는 총칭입니다 . Escartin 등( Escartin, 2021 ) 이 합의 성명서를 통해 정의했습니다.

반응성 미세아교세포: 특정 조건에 반응하거나 반응하는미세아교세포 . Paolicelli 등( Paolicelli, 2022 ) 은 권장되지 않는 용어인 '활성화된' 미세아교세포 대신 이 용어를 제안했으며, 미세아교세포가 건강과 질병 상태에서 다양한 '반응 상태'를 가질 수 있음을 강조했습니다.

노화 미세아교세포: 세포 주기 정지 상태에 진입한미세아교세포로 , 세포 분해, 과정 분지화 감소, 과정 부종, 및 빈혈소화를 나타냅니다. 이 세포들은 운동성 및 식작용이 감소하며, 염증성 사이토카인을 분비하고 활성산소종(ROS)을 증가시키며 철과 페리틴을 축적합니다. 이 노화 상태는 신경염증에 기여하며 노화와 신경퇴행성 질환을 포함한 다양한 질환과 연관되어 있습니다.

공간-시간 패턴: 공간적 및 시간적 요소를 모두 갖춘패턴 .

흑질(Substantia Nigra): 중뇌에 위치한 도파민신경세포로 구성된 핵으로 , 기저핵 회로망의 일부로 운동 및 보상 기능을 조절하는 데 중요한 역할을 합니다.