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[연구] “PET 분석으로 알츠하이머 조기진단 가능성 열렸다”

김성화 기자ksh2@healthi.kr 입력 : 2019-08-19 10:47  | 수정 : 2019-08-19 10:47

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자료=한국원자력의료원

 

[헬스앤라이프 김성화 기자] 알츠하이머병 진행에 따른 뇌 속 글루타메이트계의 변화를 양전자방출단층촬영술(PET)로 규명하고 조기진단 가능성을 제시한 연구가 국내 의료진에 의해 발표됐다.

 

한국원자력의학원(원장 김미숙)은 RI 융합부 이해준·최재용 박사와 인하대병원 이민경 핵의학과 교수 연구팀이 알츠하이머 발병 원인 인자인 신경세포 파괴 단백질 베타아밀로이드 침착이 기억과 관련된 글루타메이트계를 감소시키는 것을 확인했다고 19일 밝혔다.

 

연구팀은 뇌의 신경전달물질 중 가장 높은 비율을 차지하면서 신경독소에 취약한 글루타메이트계가 알츠하이머병이 진행되면서 어떻게 변화하는지 파악하기 위해 실험용 쥐를 이용해 출생 시부터 9개월 간 연속적인 변화를 관찰했다.

 

최재용 한국원자력의학원 RI융합부 박사
사진=한국원자력의학원

글루타메이트계에 선택적 결합이 가능한 방사성의약품을 알츠하이머병 쥐에게 주사한 후 양전자방출단층촬영술(PET)을 시행한 결과 방사성의약품 섭취가 생후 5개월에 약 27%로 낮게 나타나고 7개월에 다소 높아진 후 9개월에 다시 27%로 낮아지는 것이 확인됐다. 알츠하이머병 쥐에서 기억손상 및 과활성 등의 행동이상은 생후 7개월부터 나타났다.

 

이는 그동안 비임상 동물모델에서 MRI와 같은 분자영상으로는 알츠하이머병을 감별하기 어려웠던 점을 극복하고 PET를 알츠하이머병에 대한 새로운 진단 지표로 활용할 수 있음을 확인한 것이다.

 

최재용 박사는 “이번 연구결과를 토대로 알츠하이머병 진행에 따른 글루타메이트계 변화를 밝히기 위해 신경염증을 그 원인에 두고 후속 연구를 계속 진행할 예정”이라고 밝혔다.

 

이번 연구는 과학기술정보통신부에서 지원하는 ‘뇌질환 극복 방사선의학 선도기술개발’ 사업과 생애 첫 연구사업 일환으로 수행됐으며 국제학술지 <노화신경생물학(Neurobiology of Aging)> 온라인 판에 9일 게재됐다.

 

 

 

 

******아래는 논문 원본 일부 발췌본 (Downloaded from Neurobiology of Aging)

 

Age dependency of mGluR5 availability in 5xFAD mice measured by PET

 

MinkyungLee1, Hae-JuneLee, Ye Ji Jeon, Se Jong Oh,  Kyung JunKang, Sang JinHan, Kyung Rok Nam, Yong JinLee, Kyo ChulLee, Young HoonRyu, In YoungHyun, Jae YongChoi

 

Abstract


The major pathologies of Alzheimer’s disease (AD) are amyloid plaques and hyperphosphorylated tau. The deposition of amyloid plaques leads to synaptic dysfunction, neuronal cell death, and cognitive impairment. Among the neurotransmitters, glutamate is the most abundant in the mammalian brain and plays an important role in synaptic plasticity. With respect to synaptic transmission, metabotropic glutamate receptor 5 (mGluR5) is highly affected by amyloid pathology. However, the neuropathologic changes in the protein expression of mGluR5 in AD remain unclear. Therefore, to elucidate the alteration in mGluR5 expression with the progression of AD, we performed serial behavioral tests, longitudinal imaging studies, and histopathological immunoassay for both 5xFAD (n = 14) mice and age-matched wild-type mice (WT, n = 14). The 5xFAD mice started showing severe hyperactivity and memory impairment from 7 months of age. In addition, mGluR5 positron emission tomography (PET) revealed that while the binding values in the WT mice were similar over time, those in 5xFAD mice fluctuated from 5 months of age. Furthermore, the 5xFAD mice presented a 35% decrease in the binding values of their cortical and sub-cortical areas at 9 months of age compared to those at 3 months of age. Magnetic resonance spectroscopy and histopathological studies showed similar changes. In conclusion, mGluR5 availability changes with age, and mGluR5 PET could successfully detect this synaptic change in the 5xFAD mice.

 

※ 출처 Neurobiology of Aging


ksh2@healthi.kr

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