윤승용·김동호 울산의대 서울아산병원 뇌과학교실 교수팀은 아이들한테 나타나는 자폐증이 이른바 머릿속 ‘신경망 가지치기’ 결핍으로 인해 나타날 수 있다는 기존 의학계의 가설을 동물실험으로 증명하는 데 성공했다고 9일 밝혔다.
사회성 결핍, 소통장애, 반복적 행동 등을 보이는 자폐증은 최근 30년간 환자가 10배가량 증가해 사회적 관심이 커지고 있지만, 아직 그 원인이 명확하게 규명되지 않았다.
과거에는 신경망 발달 저하가 자폐증 원인으로 여겨지기도 했다. 하지만 최근 생후 초기에 자폐증 증세를 보이는 아이들의 뇌가 비정상적으로 빠르게 커진다는 사실이 관찰된 이후에는 외려 뇌 속 신경망의 과다한 연결이 자폐증의 원인이라는 주장이 설득력을 얻고 있다.
연구팀은 신경망 가지치기 과정에서 핵심적인 역할을 담당하는 ‘미세아교세포’에 주목했다. 미세아교세포는 뇌세포의 약 10~15%를 차지하는 면역세포다. 뇌 속 감염이나 손상이 일어났을 때 ‘자가포식작용’을 통해 문제가 되는 부분을 먹어치워 없애버리는 역할을 한다.
연구팀은 미세아교세포의 자가포식작용에서 핵심 역할을 하는 ‘atg7’ 유전자를 없앤 생쥐를 만들어 사회성 결핍과 특정 행동 반복 등의 자폐증상이 나타나는지를 관찰했다.
우리 안에 낯선 생쥐를 들여보냈더니 정상 생쥐는 다른 쥐들에 대해 약 220초 동안 관심을 보였지만, atg7 유전자 결손 생쥐는 그런 시간이 약 68%(150초)로 짧았다. 또 atg7 유전자 결손 생쥐가 혼자서 보낸 시간은 120초로 정상 생쥐의 80초보다 약 1.5배가 높아 심한 사회성 결핍 상태로 진단됐다.
생쥐들의 습성인 ‘땅에 물건을 묻는 행동’ 관찰에서도 정상군이 10개의 구슬을 땅에 묻는 동안 atg7 유전자 결손 생쥐는 이보다 많은 15개의 구슬을 땅에 묻어 특정 행동 반복을 약 50%가량 더 많이 했다.
연구팀은 나아가 자폐 증세를 보이는 생쥐의 뇌를 해부해 신경망을 분석한 결과, 신경세포 사이를 이어주는 ‘수상돌기 가지’의 개수가 증가해 있는 것을 확인, 신경망의 과도한 연결이 자폐 원인이라는 사실을 뒷받침했다.
윤승용 교수는 “뇌 면역세포가 불필요한 신경망을 ‘가지치기’해주는 과정이 제대로 이뤄지지 않는 게 자폐증의 중요 원인 중 하나로 밝혀짐에 따라 이 문제를 해결하는 방식으로 새로운 자폐증 치료법 개발도 가능할 것”이라고 기대했다.
