한국-프랑스 공동 연구진이 아프리카나 남태평양과 같은 열대지역에서 주로 발생하며 통증 없이 피부를 손상시키는 부룰리 궤양의 원인을 규명했다.

지금까지는 환자가 피부괴사에도 불구하고 환부에 통증을 느끼지 못하는 이유가 신경세포의 손상 때문일 것으로 추측됐으나, 이번 연구결과를 통해 과분극 현상이 그 원인임을 밝혀낸 것이다.

먼저, 프랑스 국립보건의학연구진은 단일세포 수준 동물모델 실험에서 원인균에 감염된 실험쥐가 정상쥐에 비해 통증 반응이 지연됨을 발견했으며, 그 이유가 원인균이 분비하는 독소에 의해 신경세포막 과분극 현상이 발생했기 때문임을 확인했다.

특히 한국파스퇴르연구소 연구팀은 살아있는 세포 내 현상을 시각적으로 분석하는 'Phenomics Screen TM'을 활용, 원인균 독소를 주입한 쥐의 신경세포막의 분극 변화를 관찰한 결과 세포 내 칼륨채널을 통해 과분극 현상이 발생함을 다세포 수준에서 밝혀냈다.

이어, 유전자 수준에서 신규 기전을 규명하는 기술 'Phenomic IDTM'을 도입해 8000여 개의 쥐 유전자를 분석했고, 그 결과 안지오텐신Ⅱ수용체(AT2R)가 독소와 과분극 현상을 연결하는 생물학적 기전의 핵심 요소임을 세게 최초로 규명했다.

아울러 추가 분석을 통해 원인균의 독소가 세포의 안지오텐신Ⅱ수용체와 결합한 후 포스포리파아제 A2(PLA2), 사이클로옥시겐아제-1(COX-1 또는 PTGS1), 프로스타글란딘 E2(PGE2)를 연쇄적으로 활성시킴으로써 과분극 현상을 유도하고, 결과적으로 통증 반응이 지연됨을 구체적으로 증명했다.

프리실 브로딘 박사는 "이 결과를 신약개발에 응용한다면 지금까지의 진통제와는 다른 원리로 작용하는 통증 억제제를 개발할 수 있을 것으로 기대한다"고 밝혔다.

이번 연구는 미래창조과학부와 한국연구재단이 추진하는 한-프랑스 과학기술협력기반조성사업과 EU-EP협력사업 등의 지원으로 수행됐고, 연구결과는 생명과학 분야 국제학술저널 셀(Cell)지에 6월 19일자로 게재됐다.