경북대 이인규 교수팀, 'PDK4' 억제로 알코올성 간질환 치료제 개발
◆…알코올성 간질환에서 PDK4 매개 내막체-미토콘드리아 접촉부위에서의 칼슘 채널링 복합체 형성이 미토콘드리아 기능 장애를 촉진한다. 자료=한국연구재단 제공
국내 연구진이 알코올성 간질환을 효과적으로 치료할 수 있는 표적 인자와 발병 메커니즘을 발견했다.
한국연구재단은 이인규 경북대 교수 연구팀이 알코올성 간질환의 발병과 관련한 미토콘드리아 기능 저하의 원인을 규명해 새로운 치료법을 개발할 수 있는 기초를 마련했다고 3일 밝혔다. 세포 내외 대사에서 중요한 역할을 하는 미토콘드리아는 현대인 대사질환의 주된 요인으로 꼽힌다.
알코올성 간질환은 전세계에서 가장 흔한 간질환이다. 과도한 알코올 섭취가 간세포 내 미토콘드리아의 칼슘 농도를 급격하게 상승시켜 간세포의 심각한 손상을 유발한다. 말기 간질환의 경우 간이식을 제외한 다른 대체 요법으로는 치료가 불가능해 사망률이 높다.
최근 알코올성 간질환의 발병과 관련된 미토콘드리아 기능 저하와 칼슘 축적의 원인으로 미토콘드리아와 세포내 내막체와 같은 소기관들의 상호작용에 대한 연구가 주목받고 있다.
연구팀은 알코올성 간질환에서 미토콘드리아 기능 장애를 일으키는 분자 메커니즘 연구를 통해 알코올 섭취가 간세포에서 미토콘트리아의 효소인 피부르산 탈수소효소 키나아제4(PDK4)를 증가시키고 미토콘드리아-내막체 형성을 촉진하여 미토콘드리아로의 칼슘 이동을 가속화한다는 것을 확인했다.
PDK4(피루브산 탈수소효소 키나아제4)는 미토콘드리아 효소로 체내에서 합성 가능한 단백질의 일종이며 칼슘 채널링은 칼슘이 전달되는 경로를 말한다.
이어 연구팀은 쥐 실험에서도 'PDK4'가 증가하면 간세포 내 미토콘드리아 관련 내막체 칼슘이 전달되는 경로에서 복합체 형성이 증가하고 미토콘드리아 기능 저하가 촉진하는 것을 입증했다. 반면 PDK4를 억제했을 때는 알코올 유발 미토콘드리아 칼슘 축적 및 기능 저하를 예방할 수 있다는 사실을 규명했다.
이인규 교수는 "알코올성 간 질환의 메커니즘을 연구해 PDK4와 미토콘드리아-내막체 결합의 역할을 밝혀 새로운 치료 표적을 규명했다"며 "PDK4 억제제 개발을 통한 효과적이고 안전한 알코올성 간질환 치료제 개발에 집중할 것"이라고 밝혔다.
해당 연구 결과는 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션즈'에 3월 27일 게재됐다.
