건국대학교 연구팀이 스트레스 회복력에 영향을 미치는 뇌 속 단백질의 역할을 규명하며 정신건강 연구에 중요한 단서를 제공했다. 정지혜 교수(생명과학특성학과)를 중심으로 한 한정수 교수, 박호용 교수(KU신경과학연구소) 공동 연구팀은 스트레스 반응 조절 단백질인 FKBP5가 해마의 시냅스 약화 기능에 미치는 영향을 밝히는 데 성공했다. 이 연구는 신경과학 분야 상위 9% 저널인 『Progress in Neurobiology』에 지난 6월 25일 온라인 게재됐다.

FKBP5는 스트레스 호르몬인 글루코코르티코이드 수용체의 민감도를 조절하는 단백질이다. 이 단백질이 제거된 생쥐 모델(FKBP5 KO)에서 연구팀은 기억과 감정을 조절하는 뇌 부위인 해마의 시냅스 기능을 분석했다. 그 결과, 시냅스가 강화되는 ‘LTP’는 유지된 반면, 약화되는 ‘LTD’는 손상된 것으로 나타났다. 특히 LTD는 스트레스 호르몬이 과다 분비될 때 손상되기 쉬운 뇌 반응 메커니즘 중 하나다.

연구에 따르면, FKBP5가 없는 생쥐는 스트레스 상황에서도 우울 행동이 거의 관찰되지 않는 등 회복탄력성이 높았다. 이는 FKBP5 단백질이 스트레스 취약성과 관련 있는 생리적 요소임을 시사한다. 또한 해당 생쥐의 뇌에서는 신경 신호 전달을 담당하는 칼시뉴린이 과활성화돼 있었고, 이로 인해 LTD 기능이 저해된 것으로 분석됐다. 흥미롭게도 칼시뉴린 활성을 억제하면 LTD 기능이 다시 회복되었다.

이번 연구에서 주목할 점은 스트레스 유무에 관계없이 FKBP5가 제거된 생쥐에서는 LTD 기능의 추가 손상이 발생하지 않았다는 것이다. 이는 FKBP5가 스트레스에 대한 뇌의 생리 반응을 조절하는 데 있어 결정적인 역할을 한다는 사실을 의미한다.

정지혜 교수는 “이번 연구는 스트레스를 잘 극복하는 사람과 그렇지 못한 사람 간의 차이를 신경생리학적으로 설명할 수 있는 단초를 제공한다”며 “정신질환의 예방과 조기 진단, 치료 전략 수립에도 실질적인 기초 자료가 될 수 있다”고 밝혔다.

해당 연구는 한국연구재단의 중견연구자 지원사업과 뇌 원천기술 개발사업의 지원을 받아 수행됐으며, 건국대학교 장승재 박사가 제1저자로, 정지혜 교수가 교신저자로 참여했다. 한정수·박호용 교수와 전용재 박사도 공동 연구자로 힘을 보탰다.

※ 논문 제목: FKBP5 Deficiency Selectively Impairs NMDAR-Dependent Long-Term Depression via Enhanced Calcineurin Activity: Implications for Stress Resilience