21일 기초과학연구원(IBS)에 따르면 세계 인구의 약 2%에서 발병하는 자폐증(자폐 스펙트럼 장애)은 사회적 상호작용 결여·반복 행동 등이 대표 증상이지만 원인·치료법은 아직 완벽하게 밝혀지지 않았다.
자폐는 주로 유년기에 시작되지만, 유년기에 뇌에서 생기는 변화가 성인 시기까지 지속해 영향을 주는지도 불분명했다.
김은준 IBS 시냅스 뇌질환 연구단장(KAIST 생명과학과 석좌교수) 연구팀은 IBS 뇌과학 이미징 연구단·경북대 배용철 교수팀과 함께 자폐 모델 생쥐의 자폐증 증상이 성장 과정에 따라 어떻게 달라지는지 분석했다.
대표적인 자폐 관련 유전자인 'MYT1L 유전자'를 제거한 실험용 쥐는 다른 생쥐와 사회적 교류를 잘 하지 않고, 우리 안에서 뜀박질을 반복하는 등 자폐증 증상을 보였다.
뇌 변화는 유년기에 시작되는데, MYT1L 결손 생쥐의 자폐증 증상은 청소년기에는 일시적으로 정상화됐다가 성체 시기에 다시 강하게 나타났다.
이 연구는 자폐 치료를 위해서는 유년기 조기 진단이 중요하다는 것을 보여준 것으로, 국제학술지인 '셀 리포츠' 온라인판에 이날 게재됐다.
연구팀은 또 다른 자폐 모델 생쥐에서 조기 치료 효과를 확인하기 위한 연구를 진행했다.
연구팀은 자폐 관련 유전자 가운데 하나인 'ARID1B 단백질'이 없는 쥐는 사회성이 떨어지고, 반복 행동을 보이는 사실을 확인했다.
이어 ARID1B 돌연변이 생쥐의 유전자를 분석해 유년기 시절 ARID1B 결손이 뇌 전전두엽의 흥분성 시냅스 수를 감소시키는 것을 밝혀냈다.
이는 청소년기와 성체 시기 생쥐의 흥분성 시냅스 기능 감소로 이어졌다.
연구진은 뇌 변화가 유년기에 시작된다는 점에 착안해 실험용 쥐에게 흥분성 시냅스를 항진시키는 약물인 '플루옥세틴'을 생후 3주 동안 투여했다.
그 결과 유년기 약물치료를 받은 돌연변이 생쥐는 성체가 돼도 정상 생쥐와 유사한 수준의 사회성과 반복 행동을 보였다.
시냅스의 신호 전달과 수 역시 정상화됐다.
연구 결과는 국제학술지 '네이처 커뮤니케이션스'에 지난달 27일 온라인 게재됐다.
김은준 단장은 "두 건의 연구를 통해 성장 과정에 따른 자폐 발생 메커니즘을 규명하고, 유년기의 집중 치료 후 추가로 약물을 투여하지 않아도 평생 자폐증 증상이 완화될 수 있음을 확인했다"고 설명했다.
