심장근육세포의 삶과 죽음을 결정하는 핵심 회로 규명 - 심부전 등의 다양한 심장질환 치료에 활용될 것으로 기대 -
2. 연구내용
그렇다면 심근세포의 운명(생존 혹은 사멸)이 어떻게 베타수용체의 자극에 따라 상반되게 결정되는 것인가? 이에 대한 신호전달 메커니즘을 규명하기 위해서 대규모 시뮬레이션 분석을 수행하였다. 그 결과, 본 연구팀은 ERK신호전달경로와 ICER 신호전달경로가 형성하는 부정합 피드포워드회로(incoherent feedforward loop)가 심근세포의 생존과 사멸을 결정하는 핵심 분자스위치임을 밝혀내었다. 약한 베타수용체의 자극에 대해서는 ERK 신호전달경로가 활성화되고 이로 인하여 Bcl-2의 발현량이 증가되어 결과적으로 심근세포의 생존이 촉진된다. 반면 강한 베타수용체의 자극에 대해서는 ICER 신호전달경로가 활성화되고, 이로 인해 Bcl-2의 발현량이 감소하게 되어 심근세포의 사멸이 유발되는 것이다. 
이번 연구에서 확인된 심근세포 운명결정에 관한 새로운 발견들을 바탕으로, 실제로 심부전 환자에게 널리 사용되는 약물인 베타차단제(β-blocker)의 작동원리를 밝히기 위한 추가적인 분석을 수행하였다. 베타차단제는 베타수용체의 활성화를 저해하는 약물로 심부전의 진행을 억제하여 환자의 장기생존율을 증가시킨다고 알려져 있으나, 이러한 효과에 대한 신호전달 수준의 근본기전은 아직 정확히 밝혀져 있지 않다. 본 연구팀은 시스템생물학적 접근을 통해 심근세포에 베타1차단제를 처리하였을 때 강한 베타수용체 자극에서의 Bcl-2 발현량이 증가하고 이로 인하여 심근세포의 생존율이 향상되어 세포보호효과가 일어난다는 것을 발견함으로써, 베타차단제의 근본약리기전을 신호전달경로 수준에서 규명하였다.
심장세포의 핵심 신호전달경로 스위치 규명
무슨 약물이 베타수용체의 활성화를 방해하는 약물로 환자의 장기 생존율을 증가시킨다고 알려졌어
베타차단제