당뇨콩팥병에서 타우 단백질은 어떤 역할을 할까요?
- 고지방식을 먹인 쥐와 배양 세포, 환자 신장 조직에서 타우 단백질 변화를 살펴본 연구입니다.
- 타우에 인산기가 붙는 변화가 늘어난 쪽에서 콩팥 손상과 단백뇨가 함께 나타났습니다.
- 주로 쥐와 세포 실험이라 사람에게 그대로 적용하기는 어렵습니다.
도로 위의 신호등이 고장 나면 교통이 엉키듯, 세포 안의 구조를 받치는 단백질에 이상 표시가 붙으면 세포가 흔들리는지 살펴본 것과 비슷합니다.
이 연구는 무엇을 했나요?
타우(tau)는 세포 안의 뼈대 구조를 받치는 단백질입니다. 여기에 인산기(인산이 붙는 화학적 표시)가 비정상적으로 붙으면 세포 구조가 흐트러지고 세포가 죽을 수 있다고 알려져 있습니다. 치매 같은 뇌 질환에서는 잘 알려져 있지만, 콩팥 질환에서의 역할은 잘 모르는 상태였습니다.
연구팀은 당뇨콩팥병(당뇨로 인해 콩팥이 손상되는 합병증)을 만든 쥐 모델을 사용했습니다. 특정 유전자 조작 쥐(NOX5 pod+)에게 지방 열량이 60%인 고지방식을 3주, 6주, 12주 동안 먹였습니다. 이어서 콩팥 조직과 배양한 메산지움 세포(콩팥 속 사구체를 받치는 세포)를 분석했습니다. 당뇨콩팥병 환자의 신장 조직 검사 표본도 함께 살펴보았습니다.
무엇을 비교했나요?
타우의 두 부위(Ser202, Thr205)에 인산기가 붙은 정도, 콩팥 섬유화(조직이 딱딱하게 굳는 변화)를 보여주는 표지, 소포체 스트레스(세포 안 단백질 공장이 과부하에 걸린 상태)를 확인했습니다. 또 약물로 타우의 인산화나 소포체 스트레스를 억제했을 때 세포 손상이 어떻게 달라지는지도 보았습니다.
어떤 결과를 보았나요?
쥐에게 고지방식을 6주 먹이자 두 부위의 타우 인산화가 늘었고, 12주까지 높은 상태가 이어졌습니다. 당뇨콩팥병 환자의 신장 조직에서도 같은 변화가 높게 나타났고, 이는 단백뇨(소변으로 단백질이 빠져나오는 것)와 서로 관련이 있었습니다.
세포 실험에서는 섬유화를 일으키는 물질이나 소포체 스트레스를 일으키는 물질을 넣으면 타우 인산화가 늘었습니다. 반대로 타우 인산화나 소포체 스트레스를 억제하자 메산지움 세포의 손상이 줄었습니다.
논문에 따르면 타우 인산화와 소포체 스트레스가 서로 영향을 주고받으며 병이 진행되는 데 기여하는 것으로 보인다고 해석했습니다. 또 타우 인산화가 병의 심한 정도를 보여주는 표지가 될 가능성과, 이 경로가 새로운 치료 전략의 표적이 될 가능성도 제안했습니다.
쉽게 말하면 이 연구에서는 당뇨콩팥병이 나타난 쥐와 환자 조직에서 타우 인산화가 높았고, 세포 실험에서는 이를 억제했을 때 손상이 줄었지만, 사람에게서 같은 효과가 있는지는 아직 알 수 없습니다.
이 글은 논문 초록을 바탕으로 작성했습니다. 논문 전문의 세부 내용은 담지 못했으니, 자세한 내용은 아래 원문 출처에서 확인하세요.
조심해서 읽을 점
- 대부분 쥐와 배양 세포 실험이라 사람의 몸에서 같은 일이 일어나는지는 알 수 없습니다.
- 환자 신장 조직 분석은 특정 시점을 본 것이라, 타우 인산화가 콩팥 손상의 원인인지 결과인지 구분하기 어렵습니다.
- 초록에는 환자 조직의 표본 수가 나오지 않아 결과의 확실성을 가늠하기 어렵습니다.
- 유전자 조작 쥐와 고지방식 모델이라 일반적인 당뇨콩팥병 환자와 조건이 다를 수 있습니다.