식용 색소 유사체(brilliant blue G),

치매로 인한 뇌 신경세포 파괴 억제

  - 사탕·음료에 사용되는 brilliant blue 유사체, 아밀로이드 단백질 덩어리 형성 억제

  - GIST 권인찬 교수팀, Current Alzheimer Research 에 논문 게재

 

 

 

(그림 2) 알츠하이머성 치매 증상을 보이는 쥐(왼쪽: APP-cont)의 경우, 뇌의 해마기관 내에 검게 염색된 베타아밀로이드 혹은 전구체 단백질(검정색 별)이 많이 존재하는데, 알츠하이머성 치매 증상을 보이는 쥐에게 파란 식용색소 유사체를 사료와 함께 먹인 경우(오른쪽: APP-BBG), 베타아밀로이드 혹은 전구체 단백질의 양이 현저하게 감소됨을 확인할 수 있다(검게 염색된 베타아밀오이드 혹은 전구체 단백질이 줄고, 염색되지 않은 뇌 신경세포(하얀색 별)가 더 많이 존재)

 

 

□ 우리나라와 미국의 공동 연구진이 치매 동물실험을 통해 사탕이나 음료 등에 첨가되는 파란색 식용 색소의 유사체*가 알츠하이머성 치매로 인한 뇌 신경세포의 파괴를 막을 수 있다는 사실을 확인했다.

 

*유사체: 해당 화합물과 화학적 구조가 유사한 화합물

 

□ GIST(광주과학기술원) 신소재공학부 권인찬 교수와 미국 버지니아 주립대 심리학과 알레브 에리시르(Alev Erisir) 교수(이상 공동 교신저자)의 공동 연구팀은 치매 증상을 보이는 쥐에게 식용색소청색 제1호인 ‘브릴리언트 블루 FCF(brilliant blue FCF)’와 유사한 색소인 ‘브릴리언트 블루 G*(brilliant blue G)’를 사료와 혼합해 먹였을 때, 치매로 인한 뇌 신경세포 파괴와 뇌 조직의 변화가 현저히 감소한다는 사실을 밝혀냈다.

 

*브릴리언트 블루 G(brilliant blue G): 사탕·과자·음료 등에 가장 흔하게 첨가되는 청색 색소인 brilliant blue FCF의 구조와 비슷한 트리페닐메탄계 색소. 각막 수술용 염색이나 단백질 염색 등에도 사용된다.

 

□ 알츠하이머성 치매의 원인 중의 하나로 꼽히는 단백질인 베타아밀로이드는 뇌 안에서 해로운 덩어리를 형성해 뇌 신경세포의 파괴를 일으킨다. 이 단백질의 덩어리 형성을 조절해 알츠하이머성 치매를 치료할 수 있는 약 후보 물질을 찾기 위해 다양한 연구가 진행되고 있다.

 

□ 연구팀은 음식과 같이 섭취된 ‘브릴리언트 블루 G’ 성분이 뇌 안으로 전달되면서 뇌 신경세포 안에 존재하는 베타아밀로이드 단백질이나 전구체의 축적을 현저히 감소시키는 것이 뇌 신경세포의 파괴를 막아주는 요인이라고 판단하고 있다.

 

  ∘ 이번 연구 결과는, 뇌 안에서 베타아밀로이드 단백질의 농도가 높아져 유해한 덩어리를 형성하고 이것이 뇌 신경세포를 파괴해 치매가 발생한다는 가설을 뒷받침하는 것이다.

 

 

 

 

(그림 3) 파란 식용색소 유사체가 뇌 해마기관 내의 신경세포의 파괴에 미치는 영향. 뇌 해마기관내의 신경세포를 염색한 후에 광학현미경으로 뇌 신경세포의 파괴 정도를 관찰하였다. 알츠하이머성 치매 증상을 보이는 쥐(APP Cont.)는 현저한 뇌 신경세포의 파괴가 관찰되었는데 비해 (패널 B와 C의 APP Cont. 쥐 샘플), 파란 식용색소 유사체를 사료와 같이 섭취한 쥐(APP BBG 쥐)의 경우 건강한 쥐(WT Cont. 쥐와 WT BBG 쥐)와 유사한 정도의 신경세포가 확인되었다 (패널 B와 C의 APP BBG 쥐 샘플과 WT Cont. 혹은 WT BBG 쥐 샘플 비교).  

 

 

 

(그림 1)쥐를 이용한 동물실험 과정과 결과. 알츠하이머성 치매 증상을 보이는 쥐는 일반 사료만을 먹었을 경우 신경세포가 파괴가 현저하게 이루어 졌지만, 파란 식용 색소 유사체가 포함된 사료를 먹었을 경우 건강한 쥐와 비슷한 수준으로 뇌 신경세포가 유지되었다. 사진은 권인찬 교수.

 

 

 

□ 권인찬 교수는 “이번 연구를 바탕으로 음식과 같이 섭취할 수 있는 알츠하이머성 치매 치료용 의약품이 개발된다면 환자들이 편리하고 거부감 없이 치료를 받을 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다. 

 

□ GIST 권인찬 교수와 미국 버지니아 주립대 심리학과 알레브 에리시르 교수가 주도하고, 버지니아 주립대 화학공학과 제이콥 어윈(Jacob Irwin) 박사과정 학생(제1저자)이 수행한 이번 연구는 미래창조과학부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구자지원자사업과 GIST 바이오광학영상센터의 지원을 받아 수행되었으며, 알츠하이머성 치매 관련 분야의 권위지인 커런트 알츠하이머 리서치(Current Alzheimer Research) 최신호에 게재되었다.       <끝>

 

* 논문명: Oral triphenylmethane food dye analog, brilliant blue G, prevents neuronal loss in APPSwDI/NOS2-/- mouse model