경북대학교 의과대학 이인규 교수가 알코올성 간 질환을 효과적으로 치료할 수 있는 표적 인자와 발병 메커니즘을 찾아냈다. 연구팀은 알코올성 간 질환의 발병과 관련된 미토콘드리아 기능 저하의 원인을 규명해 새로운 치료법을 개발할 수 있는 기초를 마련했다.
알코올성 간 질환은 세계적으로 가장 흔한 간 질환으로, 사망률이 높고 간을 이식해야 하는 등 근본적인 치료제가 없다. 과도한 알코올 섭취는 간세포 내의 미토콘드리아의 칼슘 농도를 급격하게 상승시켜 간세포의 심각한 손상을 유발시킨다. 최근 알코올성 간 질환의 발병과 관련된 미토콘드리아 기능 저하와 칼슘 축적의 원인으로 미토콘드리아와 세포 내막체와 같은 소기관들의 상호 작용에 대한 연구가 주목받고 있다. 그러나 미토콘드리아 칼슘 축적을 유도하는 직접적인 기전은 밝혀지지 않았으며, 이를 이해하고 활용할 수 있는 치료법 개발에도 한계가 있다.
연구팀은 알코올성 간 질환에서 미토콘드리아 기능 장애를 일으키는 분자 메커니즘을 연구해서 알코올 섭취가 간세포에서 미토콘트리아 효소 PDK4를 증가시키고 미토콘드리아-내막체 형성을 촉진하여 미토콘드리아로의 칼슘 이동을 가속시킨다는 것을 확인했다. 알코올성 간 질환 환자의 간 조직 분석에서도 이러한 결과를 확인됐다. 또한 마우스 모델에서도 PDK4가 증가하면 간세포 내 미토콘드리아 관련 내막체 칼슘 채널링 복합체 형성이 증가하고 미토콘드리아 기능 저하를 촉진한다는 것을 입증했다. 연구팀은 PDK4를 억제하면 알코올 유발 미토콘드리아 칼슘 축적 및 기능 저하를 예방할 수 있음을 규명하였다.
이인규 교수는 이번 연구에 대해 “알코올성 간 질환의 메커니즘을 연구하여 새로운 치료 표적을 규명했다. PDK4 억제제 개발로 효율적인 알코올성 간 질환 치료제 개발에 집중할 것.”이라고 밝혔다.
이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 기초연구지원사업의 지원으로 수행됐으며, 국제학술지 `네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)에 3월 27일 게재되었다.
▶ PDK4(피루브산 탈수소효소 키나아제4): 미토콘드리아의 효소로, 효소는 체내에서 합성 가능한 단백질의 일종이다. 효소는 몸속에 일어나는 생화학 반응을 원활하게 수행하는 촉매 작용을 지닌 ‘특수한 단백질’의 총칭.
