美의대 공동연구팀 생쥐 실험
‘산화 스트레스’ 영향 밝혀내

인체 유해 물질이 증가하면서 생기는 생화학적 불균형 상태인 ‘산화 스트레스’는 단백질, 지질, DNA 등 세포 주요 분자와 반응해 손상을 일으킨다. 대사성 질환, 심혈관 질환, 신경계 질환은 물론 노화 현상도 산화 스트레스의 결과다.

미국 스탠퍼드대 의대 비교의학과와 정신의학 및 행동과학과, 미시간 앤아버대 신경과학과, 하버드대 의대 공동 연구팀은 비정상적 반복 행동인 ‘정형행동’이 산화 스트레스 때문이라는 사실을 생쥐 실험으로 규명했다. 이 연구 결과는 미국 공공과학도서관에서 발행하는 국제 학술지 ‘플로스 원’ 11월 6일 자에 실렸다.

정형행동은 반복적이고 비정상적이며 겉보기에는 뚜렷한 목적이나 기능이 없어 보이는 행동을 일컫는다. 이 행동은 환경적 요인이나 심리적 스트레스에 대한 반응으로 나타나는 경우가 많다. 틱 장애가 대표적이다.

실험 동물, 동물원 동물, 가축을 포함한 거의 모든 사육동물은 물론 신경발달장애가 있는 사람에게서 흔히 관찰된다. 그러나 정형행동이 어떻게 나타나게 되는지 원인은 여전히 불분명하다.

연구팀은 생쥐의 정형행동 심각도와 산화환원 불균형 사이에 연관이 있는지 확인하기 위해 산화환원 불균형의 표준 생체 지표인 항산화 글루타치온의 혈중 농도를 측정했다.

그 결과 연구팀은 산화환원 불균형 관련 단백질과 글루타치온 수치, 정형행동 심각도 간에 강한 연관성이 있음을 관찰했다. 재미있는 점은 어린 생쥐에게서는 글루타치온 수치가 정형행동 심각도와 양(+)의 상관관계를 보였지만, 나이 든 생쥐에게서는 상관관계가 관찰되지 않았다는 것이다. 연구팀이 최신 단백질체학(프로테오믹스) 접근법을 활용해 정형행동과 관련한 바이오마커를 조사한 결과, 모든 종의 생쥐가 관련 단백질을 갖고 있음이 확인됐다.

연구를 이끈 조지프 가너 스탠퍼드대 의대 교수(비교의학)는 “이번 연구 결과에서 발견된 많은 단백질은 신경 발달 및 정신 질환과도 연관돼 있어 반복 행동을 수반하는 신경 장애에 대한 새로운 진단법과 치료법을 개발하는 데 도움이 될 것으로 기대한다”고 말했다.