뇌, 손상 부위에 '핵'만 보내 재건한다… 미지의 자가치유 메커니즘 발견

연구팀은 2광자 현미경(two-photon microscopy)을 통해 수 주간 살아있는 쥐의 뇌를 실시간 추적하고, 시공간적 유전자 발현 지도를 작성했습니다 . 그 결과, 손상 주변의 별세포들은 세포 증식, 장기간의 다핵(multinucleated) 상태 유지, 그리고 빈 영역으로의 딸세포 핵 이동 등 현저한 구조적 재형성을 겪는 것을 확인했습니다 .

약물 개발을 위한 분자 타겟

연구는 이 재생 과정에서 일시적으로 활성화되는 다양한 유전자와 신호전달 경로를 식별했습니다 . 이 경로들은 인간 환자의 재생을 촉진하기 위한 약물 타겟이 될 수 있습니다. 연구진은 이 과정에서 성숙한 별세포의 일부가 '반응성 전구세포 유사(Reactive Progenitor-Like, REPL) 별세포'로 전환되어 여러 번의 비대칭 분열을 겪고, 다핵 중간 단계를 유지함으로써 핵 이동을 효율적으로 돕는다는 사실도 밝혀냈습니다 .

별세포 손상 질환에 대한 치료적 중요성

이 발견은 별세포가 파괴되는 다음과 같은 질환을 직접적으로 겨냥합니다:

• 시신경척수염 스펙트럼 장애 (Neuromyelitis optica spectrum disorder): 항체가 별세포, 특히 아쿠아포린-4(AQP4) 수분 채널 단백질을 공격하는 자가면역질환
• 외상성 뇌손상 (Traumatic brain injury): 국소적 손상이 주변 별세포 네트워크를 파괴하는 경우

만약 이 '핵 이동' 메커니즘을 약리학적으로 활성화하거나 강화할 수 있다면, 파괴된 별세포 네트워크를 복원하여 환자의 회복을 크게 개선할 수 있을 것입니다 .

또 다른 전략: 장거리 별세포 신호전달

2025/2026년 Nature에 게재된 관련 연구에서는 손상 부위에서 멀리 떨어진 '원격 병변 별세포(Lesion-remote Astrocytes, LRAs)'가 CCN1 단백질을 분비하여 미세아교세포(microglia)를 재프로그래밍, 척수 손상 후 미엘린 잔해(myelin debris)를 제거하고 신경 회복을 돕는 메커니즘도 밝혀졌습니다 .

이 두 연구를 종합하면, 별세포는 중추신경계(CNS)를 수리하기 위해 이전에 알려지지 않은 다양한 전략(장거리 신호전달 및 국소 핵 이동)을 사용한다는 사실이 드러납니다. 이는 성인 뇌가 기존에 생각했던 것보다 훨씬 더 뛰어난 자가 수리 능력을 가지고 있음을 의미하며, 이 재생 프로그램을 제어하는 분자적 스위치를 찾는 것은 다양한 신경 질환 치료의 새로운 지평을 열 것으로 기대됩니다.