Interaction between coxsackievirus B3 infection and α-synuclein in Parkinson’s disease

Abstract

파킨슨병은 가장 흔한 퇴행성 뇌질환의 하나이며 병리학적으로 중뇌의 도파민 신경세포의 사멸과 루이소체 혹은 루이 신경돌기(neurites)라 불리는 세포내 봉입소체 (inclusion body)의 축적을 특징으로 한다. 알파 시누클레인 (α-synuclein)은 루이소체를 구성하는 주된 단백질 중 하나이며 알파 시누클레인의 프리온 유사 전파 (Prion-like propagation)는 파킨슨병의 진행을 설명할 수 있는 새로운 기전으로 주목받고 있다. 이를 통해 루이 병리 (Lewy pathology)를 시작하는 인자를 밝혀내어 파킨슨 병의 진행을 막고자 하는 연구가 이루어 지고 있다. 본 연구에서는 콕사키 바이러스 B3에 감염된 신경세포가 알파 시누클레인 관련 봉입소체의 형성에 있어 유발자 역할을 한다는 것을 확인하였다. 이렇게 형성된 봉입체는 알파 시뉴클레인을 포함하고 있었으며 손상된 미토콘드리아를 포함한 다양한 기관소체들의 군집체임을 알 수 있었다. 과발현된 알파 시누클레인은 봉입소체의 형성을 가속화하였을 뿐만 아니라 더욱 응집된 봉입체를 형성하도록 하였다. 콕사키 바이러스 B3에 감염된 마우스의 중뇌에서도 알파 시누클레인 무리(aggregate)들이 관찰되었다. 또한 알파 시누클레인이 과발현된 신경세포에서는 콕사키 바이러스 B3의 복제가 증가하였고 이로 인한 신경 세포독성 역시 증가하였다. 알파 시누클레인을 과발현하고 있는 마우스에서는 콕사키 바이러스B3에 의한 치명률이 정상군 (wild type)에 비해 더 높게 관찰되었으며 뇌실질내 더 많은 콕사키 바이러스B3의 복제가 일어나고 있음을 확인했다. 더 나아가 흑색질의 도파민 신경세포를 포함한 더 많은 신경세포의 사멸도 관찰되었는데 이는 알파 시누클레인에 의해 증가한 autophagy flux를 콕사키 바이러스B3가 이용하여 더 용이하게 복제했기 때문인 것으로 생각된다. 본 연구는 루이소체 형성의 새로운 기전을 제시함으로써 바이러스 감염에 의해 파킨슨 병이 발병할 수 있다는 가능성을 제시하고 있다는 점에서 의미가 있겠다.