스트레스 반응 관련 전사인자인 ATF3가 과도하게 증가할 경우 심장이 비정상적으로 커지고 전기 신호에도 이상이 발생해 비후성 심근병증과 유사한 특징을 보인다는 연구 결과가 나왔다.
질병관리청(청장 임승관) 국립보건연구원(원장 남재환)은 제브라피쉬 동물모델을 활용한 연구에서 스트레스 반응과 관련된 전사인자 ATF3(Activating Transcription Factor 3)가 과발현될 경우 심장비대와 전기적 이상이 나타나 비후성 심근병증과 유사한 특징을 보인다는 사실을 확인했다고 11일 밝혔다.
이번 연구 결과는 국제 학술지 Scientific Reports(2026년 제16권 3143)에 게재됐다.
비후성 심근병증은 심장 근육이 비정상적으로 두꺼워져 심장 기능 저하를 유발하는 대표적인 유전성 심장질환으로, 약 500명 중 1명꼴로 발생하는 것으로 추정된다.
연구진은 사람의 ATF3 유전자를 제브라피쉬 심장에서 발현하도록 유도한 뒤 심장 구조와 기능 변화를 분석했다. 그 결과 정상 개체와 비교해 심장 크기가 약 2.5~3배 증가하고, 심근세포가 커지는 심장비대가 관찰됐다. 또한 심장 근섬유 구조 이상과 섬유화 증가 등 심장 조직 손상도 확인됐다.
전사체 분석에서는 세포사멸과 관련된 유전자 발현은 감소한 반면, 세포 증식 관련 유전자 발현은 증가하는 것으로 나타났다. 연구진은 이러한 결과가 ATF3 과발현이 심장세포의 비정상적인 증식을 동반한 심장비대와 연관될 가능성을 보여준다고 설명했다.
이번 연구에는 제브라피쉬 동물모델이 활용됐다. 제브라피쉬는 사람 유전자와 약 70%가 유사하고 질병 관련 유전자의 약 82%가 보존돼 있어 유전성 질환 연구에 유용한 모델로 평가된다. 특히 유전자 기능 분석과 대규모 약물 스크리닝 연구에 폭넓게 활용되고 있다.
연구책임자인 국립보건연구원 만성질환융복합연구부 김원호 부장은 “이번 연구는 제브라피쉬에서 ATF3에 의해 발생하는 심장비대와 그 기전을 처음으로 규명했다는 점에서 의미가 크다”며 “앞으로도 다양한 만성질환의 발병 기전과 치료 표적을 발굴하기 위한 연구를 지속하겠다”고 밝혔다.
이어 “제브라피쉬 모델은 사람에서 발견된 유전자 변이의 기능을 빠르게 확인할 수 있고 대규모 약물 스크리닝에도 활용 가능한 장점이 있다”며 “제브라피쉬 기반 전임상 연구를 강화해 다양한 질환 극복을 위한 기초 연구를 지속하겠다”고 말했다.
임승관 질병관리청장은 “이번 연구는 심혈관질환에 대한 이해를 한층 심화시키는 중요한 성과”라며 “앞으로도 관련 연구를 적극 지원해 이러한 성과가 실제 환자 치료로 이어질 수 있도록 노력하겠다”고 밝혔다.
