17-2 CD33 유전자와 포식작용(phagocytosis)

MTHFR 변이와 그로 인한 호모시스테인의 축적이 만들어낸 염증성 사이토카인이 치매를 만드는 원초적 원인이라면 소교세포를 지나치게 활성화시키 것이 CD33 유전자입니다. 

 

신경계는 뇌와 척수를 포함하는 중추신경과 신체 온몸에 퍼져있는 말초신경으로 구성됩니다. 이런 신경을 연결하는 것은 중추신경에 있는 신경교(glia)와 말초신경에 있는 뉴런(신경세포)입니다. 신경교는 여러 가지 세포를 포함하는 데 치매나 자가면역증, 자폐에도 가장 중요한 역할을 하는 것이 면역세포의 일종인 소교세포입니다.

 

초기 활성화된 소교세포를 Primed microglia라고 하는데 완전히 활성화되기 이전 상태를 의미합니다. 약간의 염증과 아밀로이드와 타우 단백질이 뉴런에 손상을 가져오기 시작하는 상태입니다. 그 상태에서 그것을 제거하는 기능이 제대로 이루어지지 않으면 이런 이상 단백질이 점점 뭉쳐서 커지면서 플라크 상태가 되고 뉴런이 파괴되면서 알츠하이머가 시작되거나 심해집니다. 

이렇게 아밀로이드 타우가 더 뭉치지 못하게 하거나 제거하려면 소교세포 안에서 포식작용(phagocytosis)이 제대로 발현되어야 합니다. 이것이 이미 설명한 자가포식(autophagy)과 상당히 비슷합니다.

 

자가포식이란 영양분 공급이 충분할 때 생기는 mTOR는 내려가고 영양 공급이 없어지면 나타나는 AMPK가 발현할 때 일어납니다. 세포 내에서 골기와 소세포들이 식세포(phagaphor)를 만들고, 식세포와 미토콘드리아와 만나면 자가포식소체(autophagosome)를 만들고 거기에 리소좀(lysosome)이 들어가 가수분해효소를 뿜어서 세포 내에 물질을 재생시키는 과정입니다.

 

포식작용(phagocytosis)은 신체가 신체 내의 문제 있는 것을 먹어 치우는 것이 아니라 밖에서 들어온 이물질들을 먹어 치우는 것입니다. 이 물질이 들어왔다 것이 감지되면 식세포(phagocyte)가 일을 시작합니다. 수용체가 이물질을 빨아들여서 안에 가두어  식작용소포체(phagosome)를 만들고 거기에 lysosome 들어와 자가포식 작용에서와 마찬가지로 강한 효소를 내뿜어서 분해시켜 버리는 작용입니다. 잘못된 단백질인 아밀로이드나 타우가 들어오면 포식작용으로 분해시켜 사라집니다. 

 

 

자가포식은 온몸의 모든 세포에서 작동하고 있고 포식작용은 면역 세포에서만 일어납니다. 이런 자가포식을 할 때
식세포(phagocyte)에게 신호를 보내서 "빨리 먹어", "빨리 분해시켜"라는 신호를 보내야 합니다.

 

그런데 우리가 배가 불러 있는 mTOR가 발현된 상태이면 세포에 이런 신호가 발현되지 않고 자가포식 작용은 일어나지 않는 것처럼 포식세포는 특정 DNA 영향으로 그런 신호를 받지 못하게 됩니다.  자가포식은 mTOR가 그 신호를 방해한다면,  포식작용은 CD33 유전자로 인해서 신호를 받지 못하게 됩니다.

젊고 CD33의 방해를 덜 받은 오른쪽은 염증물질을 잘 제거하고 인지능력이 잘 유지되지만  CD33 우세한 왼쪽은 포식작용 이루어지지 않아 신경 염증이 심해지고 인지능력은 상실되고 치매가 발생합니다.

이렇게 노화와 유전적 요소가 합쳐져서 치매는 돌이킬 수 없게 됩니다.

 

노화와 cd33발현

 

 

 

예전에는 소교 세포내에서 축적되는 아밀로이드와 타우 단백질 때문에 소교세포가 치매를 만드는 원인이라고 잘못 인식이 되어 왔지만 최근에는 이 소교세포가 오히려 아밀로이드와 타우를 제거하는 포식작용을 하는 데 필수적인 역할을 하는 것으로 재인식이 되고 있습니다. 외부로부터 독성물질 도입을 억제하고 체내 대사과정 중 생기는 산화 물질(ROS)을 빨리 배출하도록 항산화 물질을 섭취하여 소교세포가 지나친 자극으로 미치지 (overactive) 않도록 하고 본래의 포식 기능을 잘 유지하도록 해야합니다. 

 

백혈병에 사용되는 항 CD33 면역요법등이 시행되고 있지만, 치매는 발생하지 않도록 하는 것이 가장 중요합니다.

그 첫째는 메틸레이션을 잘 돌아가게 하여 호모시스테인 수치를 내리고 사이토카인 염증이 생기지 않도록 하고 CD33 유전자가 발현된다 하더라도 파스팅을 통한 자가포식작용으로 타우와 아밀로이드를 수시로 제거해야 합니다.

 

 

다음은  PILRA와 헤르페스 문제를 다뤄보도록 하겠습니다.