'텔로머라제', 우울증과 공격성 완화!!

 

 

안녕하세요. 텔로머라제의 모든 것을 알려드리는 텔로머라제 홍보대사입니다.

 

 

---

텔로미어란?

염색체 끝 부분에 붙어있는 반복 염기서열로,

염색체의 손상을 막아주는 역할을 함

 

---

텔로머라제란?

텔로미어가 손상되면 복구, 생성해주는 효소

노화를 방지하는 효소

 

 

이번 포스트에서는 텔로머라제(Telomerase)가 우리의 감정, 그 중 에서도 우울증과 공격성에 끼치는 영향에 대해 알아보겠습니다.

​

​

텔로머라제(Telomerase)는 염색체 속에 위치한 DNA의 끝부분, '텔로미어(Telomere)'를 보호해주는 효소입니다. 

​

​

우리는 생명을 유지하기 위해 살면서 세포분열을 계속해서 진행합니다. 세포분열이 진행될 때마다 DNA 끝부분, 즉 텔로미어는 손상되며 점점 짧아집니다. 계속 짧아지다가 세포가 더 이상 분열할 수 없을정도로 짧아지면, 세포분열을 더 이상 진행하지 못하고 노화가 시작되는 것인데요.

​

​

텔로머라제는 이 텔로미어의 길이를 유지, 보완해줌으로써 노화가 진행되는 것을 막아주는 것 입니다. 그런데 텔로머라제가 텔로미어 길이를 유지해 노화를 막는 것 뿐아니라, 우리의 감정에도 영향을 끼친다는 논문이 있어 소개해드리려 합니다.

​

​

이 논문에서는 텔로머라제 발현을 막은 쥐 모델에서 쥐들의 우울증과 공격성을 먼저 확인하고, 텔로머라제를 다시 발현했을 때의 행동 변화에 대해 자세히 다뤘는데요. 지금부터 그 내용을 자세히 알아보겠습니다.

​

 

 

● TERT -/-(텔로머라제 발현 억제) 쥐 모델의 행동분석

​우선 텔로머라제의 구성에 대해 설명드려야 논문 이해가 수월할 것 같은데요. 텔로머라제는 RNA와 catalytic subunit(쉽게 말하면 효소부위)로 이뤄져있습니다.

​

​

텔로머라제를 이루는 RNA를 TERC라고 하며, 효소부위를 TERT라고 합니다. TERT는 Telomerase reverse transcriptase의 약자로, 텔로머라제 역전사효소를 뜻합니다. 텔로머라제 작용 기전에서 이 내용에 대해 자세히 다뤘으니, 맨 아래 링크에서 한 번 보시는 것을 추천드립니다. 

​

​

이 논문에서는 텔로머라제 구성 요소 중 TERT 발현을 억제한 쥐 모델을 사용해 연구를 진행했습니다. 이제부터 TERT 발현 억제 쥐 모델을 TERT-/- 라고 명시하겠습니다. TERT-/- 쥐들의 행동을 분석했더니 재밌는 결과가 나왔는데요. 

​

​

 

​

​

(a)를 보시면, WT(Wild type, 일반 쥐)보다 TERT-/- 쥐가 털이 매끈하지 못하고, 물린 것 같은 자국이 있는 것을 확인할 수 있습니다. 이를 통해 TERT-/- 쥐가 우울증과 공격성을 띄고 있음을 간접적으로 알 수 있는 것이죠.

​

​

또 (b), (c)를 보시면 TERT-/- 쥐의 Depressive, aggressive behavior가 WT보다 통계적으로 유의(p<0.05)하게 높다는 것 역시 볼 수 있습니다.

​

​

텔로머라제 발현이 억제된 쥐에서 우울증과 공격성이 나타난 것으로 보아, 텔로머라제가 우리의 감정에 영향을 준다는 점을 확인할 수 있습니다. 

​

 

● TERT 재발현 -> 우울증, 공격성 억제

​

 

​

위 그래프를 보면 TST, FST, EPM이 무엇인지 궁금하실 것 같은데요. 이 3개는 depressive behavior을 판단하는 지표라고 쉽게 생각하시면 편합니다. 이 실험에서는 TERT를 각각 DG(dentate gyrus, 해마)와 mPFC(medial prefrontal cortex)에 주입한 뒤 공격성과 우울증 지표를 측정했는데요.

​

​

Tert-/-/LV-mTert-EGFP 모델(연두색)이 TERT를 reactivation 한 모델입니다. 그래프 (b, c)를 보시면, DG에 TERT를 주입했을 때, 공격성에는 TERT-/- 모델과 유의미한 차이를 보이지 않았고, 우울증만 줄어든 것을 확인할 수 있습니다. 즉, 해마에 TERT를 주입하면 depressive behavior 에만 영향을 끼침을 알 수 있습니다.

​

​

반면에 mPFC에 TERT를 주입하면, 해마와는 반대로 TERT-/-모델과 비교했을 때 우울증에서는 유의미한 차이를 보이지 않았고, 공격성만 줄어든 것을 확인할 수 있습니다. 즉, mPFC에 TERT를 주입하면 aggressive behavior에만 영향을 끼침을 알 수 있습니다.

​

​

그렇다면 도대체 어떤 기전(Mechanism)으로 이런 일이 벌어질 수 있는 것일까요? 아래에서는 TERT 주입으로 인한 분자적(Molecular) 변화를 보겠습니다.

​

​

 

● TERT 주입 -> 5-HTR1A, nNOS 양 변화

우선 5-HTR1A와 nNOS가 무엇인지 먼저 설명드리겠습니다. 5-HTR1A는 해마의 DG(Dentate gyrus)와 mPFC(medial prefrontal cortex)의 뉴런에서 발현합니다. 그리고 nNOS는 NO(Nitric oxide)를 합성하는데 필수적인 효소로, 해마와 mPFC에서 발현합니다. TERT를 주입하면 이 두 물질의 양에 변화가 생긴다고 하는데요.

​

​

​

​

위에서 맨 오른쪽의 붉은색 그래프가 TERT를 주입한 모델입니다. 파란색 그래프는 TERT-/- 모델인데요. 두개를 비교하면 TERT를 주입한 모델에서 5-HTR1A의 양은 증가하고, nNOS의 양은 감소한 것을 확인할 수 있습니다. 

​

​

그렇다면 두 개 물질의 양 변화는 어떤 것을 의미하는 것일까요? 해마(Hippocampus)에 TERT를 주입해 5-HTR1A 증가와 nNOS 감소를 유발시킨 결과, TERT-/-에서 있었던 depressive behavior가 완화되었다고 합니다.

​

​

또, mPFC에 TERT를 주입해 5-HTR1A 증가를 유발시킨 결과, aggressive behavior를 완화시켰다고 하는데요. 어려운 물질들이 계속 나와 혼동이 될 수 있지만, 쉽게 말해서 TERT가 depressive, aggressive behavior를 완화했다고 할 수 있습니다.

​

​

● 마무리

​

이번 포스트에서는 TERT가 감정 상태에 어떤 영향을 끼치는지 알아보았습니다. 정확히 말하면, 텔로머라제 발현이 우리의 감정 상태 중 우울증과 공격성에 어떤 영향을 끼치는지 알아봤는데요.

​

​

이 연구 뿐 아니라 최근 연구들에서는 백혈구의 텔로미어 길이 단축이 우리의 정신건강에 영향을 끼친다는 보고가 많이 되고 있습니다. 이번 실험에서는 텔로머라제 발현을 억제하기 위해 TERT-/- 쥐 모델을 사용했는데요. 텔로머라제 발현 억제로 세포 노화가 가속화 되면서 우울증과 공격성이 유발되었다고 해석할 수도 있습니다.

​

​

우울증과 공격성은 노화 관련 질환인 알츠하이머 치매와도 연관되어 있다고 하는데요. 텔로머라제가 우울증과 공격성을 완화했다면, 알츠하이머 치매도 치료할 수 있는 가능성이 있는 것 아닐까요?

​

​

앞으로 텔로머라제 관련 논문들을 꾸준히 포스트 할 것인데요. 블로그에 자주 들러 관련 논문 내용을 많이 알아가셨으면 좋겠습니다.

​

​

글 마지막 부분에 관련 논문 보실 수 있게 링크 걸어두었으니 더 관심있으시면 한번 보시는 것을 추천드립니다. 

​

 

 

 

*논문 출처

​논문 제목 : Zhou, Q.-G., Wu, H.-Y., Zhou, H., Liu, M.-Y., Lee, H.-W., Liu, X., Devkota, S., Ro, E. J., Zhu, D.-Y., & Suh, H. (2016). Reactivation of TERT in the medial prefrontal cortex and hippocampus rescues aggression and depression of tert−/− mice. Translational Psychiatry, 6(6). https://doi.org/10.1038/tp.2016.106

 

 

논문 전체 보기