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건국대 KU융합과학기술원 융합생명공학과 최윤경(사진) 교수팀이 뇌졸중 치료에 연탄가스 주성분인 일산화탄소가 중요한 역할을 한다는 단서를 찾아냈다.

뇌졸중은 뇌에 혈액을 공급하는 혈관 내부가 막히거나 혈관이 터짐으로써 그 부분의 뇌가 손상되어 나타나는 신경학적 증상을 일컫는 뇌혈관질환이다. 산소와 영양분을 공급받지 못한 뇌조직은 급속하게 괴사되어 반신마비, 언어장애 등의 후유증을 일으키는 것으로 알려져 있다.

건국대학교는 최윤경 교수팀이 뇌혈관 주변에서 작용하는 성상교세포에 낮은 농도의 일산화탄소를 처리하자 혈관신생과 신경재생을 유도하는 혈관내피세포 성장인자(VEGF: vascular endothelial growth factor)의 발현이 증가한다는 사실을 찾아냈다고 밝혔다.

과거에는 연탄가스 주성분인 일산화탄소의 독성에 관한 연구가 많았지만 최근에는 낮은 농도의 일산화탄소는 혈압을 낮추거나 염증을 억제하는 등 치료 효과가 있다는 연구결과들이 나오고 있다는 게 연구팀의 설명이다.

최 교수는 뇌졸중에서 일산화탄소의 치료적 기전을 연구했다.

그 결과, 면역조직화학(immunohistochemistry,IHC)과 전기영동법(western blotting, WB) 검사를 통해 낮은 농도의 일산화탄소는 성상교세포의 칼슘 채널을 활성화해 세포 내 칼슘 농도를 증가시킨다는 사실을 밝혀냈다.

이는 SIRT1 단백질을 통한 PGC-1alpha 단백질의 활성화와 VEGF 증가를 유도한다.

최 교수는 "낮은 농도의 일산화탄소가 뇌질환 모델에서 중요한 치료적 역할을 담당할 가능성이 있다"며 “농도 조절이 가능한 일산화탄소 분비물질을 뇌졸중을 비롯해 뇌질환 치료제로 활용할 수 있는 날이 다가올 것"이라고 말했다.

이번 연구는 강원대 김영명 교수팀과 공동연구를 통해 세계적인 국제 학술지인 ‘안티옥시던트 & 리독스 시그널링(Antioxidant & Redox Signaling)’ 최신호에 게재됐다.

최 교수는 지난 2016년 외상성 뇌손상 모델에서 낮은 농도의 일산화탄소가 신경재생을 통해 인지능력과 운동능력을 회복시킨다는 연구 논문을 ‘네이처 메디신’(Nature Medicine)지에 발표한 바 있다.