시냅스 소실 가설 (Synaptic Loss Hypothesis)

뇌과학·신경과학
한 줄 정의: 신경세포 사멸이 본격적으로 일어나기 전, 시냅스 연결의 조기 소실이 인지기능 저하와 가장 밀접하게 상관관계를 보이는 초기 병리 사건이라는 신경퇴행성질환 가설.

쉽게 풀면

오랫동안 신경퇴행성질환의 인지기능 저하는 뉴런 자체가 죽어서 생기는 것으로 여겨졌지만, 시냅스 소실 가설은 이보다 훨씬 이전 단계에 주목한다. 여러 연구에서 알츠하이머병 환자의 사후 뇌 조직을 분석한 결과, 뉴런 세포체의 숫자보다 시냅스의 밀도가 인지기능 저하 정도와 훨씬 강한 상관관계를 보인다는 것이 확인되었다. 이는 뉴런이 완전히 죽기 훨씬 전부터, 뉴런 사이의 연결인 시냅스가 먼저 약해지고 사라지면서 신경회로의 기능이 저하되기 시작한다는 것을 의미한다. 이 가설은 신경퇴행성질환의 치료 표적을 뉴런 생존 자체보다 시냅스 보호로 확장해야 한다는 임상적 함의를 제공하며, 소교세포에 의한 병적인 시냅스가지치기가 이 조기 소실의 한 원인으로 주목받고 있다.

왜 중요한가

시냅스 소실 가설은 신경퇴행성질환의 치료 표적을 뉴런 생존이 아니라 시냅스 보호로 옮겨야 한다는 임상적 함의를 제공하기 때문에 중요합니다. 인지기능 저하가 뉴런 사멸보다 훨씬 이전 단계에서부터 시작될 수 있다는 관점은 조기 진단 지표 개발과 초기 개입 전략 연구로 이어지며, 알츠하이머병을 비롯한 다양한 신경퇴행성질환 연구에서 공통적으로 참조되는 틀입니다.

논문에서는 이렇게 쓰입니다

“사후 뇌 조직 분석 결과, 시냅스 소실 가설(synaptic loss hypothesis)이 제안한 대로 시냅스 밀도 감소가 신경세포 수 감소보다 인지기능 저하와 더 강한 상관관계를 보였다.”

알츠하이머병 병리와 인지기능 저하 사이의 관계를 설명하는 신경병리학 연구에서 핵심 가설로 제시된다.

“파킨슨병 동물모델에서 운동증상이 뚜렷해지기 전 단계에 시냅스 소실 가설(synaptic loss hypothesis)에 부합하는 시냅스 표지 단백질의 감소가 먼저 관찰되었다.”

이 문장은 운동장애가 겉으로 드러나기 전부터 신경회로의 연결이 먼저 약해진다는 것을 보여주는 동물실험 연구를 요약한 것입니다.

“경도인지장애 환자의 뇌영상 분석에서 시냅스 소실 가설(synaptic loss hypothesis)을 지지하는 시냅스 관련 영상 표지자의 조기 감소가 확인되었다.”

이 문장은 아직 치매로 진단되지 않은 경도인지장애 단계에서도 뇌영상을 통해 시냅스 관련 변화가 먼저 나타난다는 임상연구 결과를 나타냅니다.

조금 더 깊게 보면

시냅스 소실을 측정하기 위해 연구자들은 사후 조직에서 시냅스 관련 단백질(예: 시냅토파이신 등 시냅스 소포 관련 표지 단백질)의 발현량을 정량화하거나, 살아있는 사람에게는 시냅스 밀도와 관련된 표지자를 이용한 뇌영상 기법을 활용합니다. 또한 소교세포가 보체 시스템을 매개로 특정 시냅스를 비정상적으로 제거하는 과정이 이 조기 소실의 한 원인으로 제시되면서, 발달기의 정상적인 시냅스 가지치기 메커니즘이 질환 상황에서 잘못 재활성화되는 것은 아닌지에 대한 연구도 함께 이루어지고 있습니다.

주의할 점

시냅스 소실이 신경세포 사멸의 원인인지 결과인지, 혹은 독립적인 초기 병리인지에 대해서는 여전히 연구가 진행 중이라는 점을 함께 언급해야 한다.

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