치매 유발하는 뇌 속 노폐물 배출 경로 찾았다

[아이뉴스24 최상국 기자] 국내 연구진이 뇌 속의 노폐물이 뇌 밖으로 배출되는 주요경로를 찾아냈다. 치매 등 뇌질환 연구에 새로운 방향을 제시한 것으로 주목된다.

기초과학연구원(IBS) 혈관연구단 고규영 단장(KAIST 특훈교수) 연구팀은 치매 등 퇴행성 뇌질환을 유발하는 뇌 속의 노폐물이 뇌 밖으로 배출되는 주요경로(hotspot)를 세계 최초로 규명, 네이처紙 온라인에 25일 발표했다.

연구진은 동물실험을 통해 뇌의 노폐물을 담은 뇌척수액을 밖으로 배출하는 주요 통로가 뇌 하부에 위치한 뇌막 림프관이라는 사실을 밝히고, 나이가 들수록 뇌막 림프관의 기능이 떨어지는 것을 확인했다.

이번 연구는 뇌 하부 뇌막 림프관의 정확한 위치와 기능은 물론, 노화에 따른 변화를 규명한 것으로, 향후 치매를 포함한 퇴행성 뇌질환 연구에 새로운 이정표가 될 것으로 기대된다.

뇌에서는 대사활동의 부산물로 상당한 양의 노폐물이 생성돼 뇌척수액을 통해 중추신경계 밖으로 배출되는데, 베타-아밀로이드, 타우 단백질과 같은 노폐물이 배출되지 않고 뇌에 축적되면 기억력 등 뇌 인지 기능이 저하되고, 치매 발병 확률이 높아진다.

뇌막 림프관은 딱딱한 머리뼈 속에서 다른 혈관들과 복잡하게 얽혀 있어 정확한 관측이 어려워, 아직까지 뇌척수액의 정확한 배출 경로가 밝혀지지 않았었다.

연구진은 생쥐의 머리뼈를 얇게 박피하여 관찰력을 높이고, 뇌척수액에 형광물질을 주입하는 실험과 자기공명영상(MRI) 실험을 통해 뇌 상부와 하부 뇌막 림프관의 구조가 서로 다르며, 뇌 하부 뇌막 림프관이 뇌에 쌓인 노폐물 등을 밖으로 배출하는 주요 배수구 역할을 한다는 것을 처음으로 밝혔다.

이어 노화 생쥐 모델의 뇌막 림프관의 구조와 기능을 규명하는 실험을 진행, 노화에 따라 뇌 하부 뇌막 림프관이 비정상적으로 붓고, 뇌척수액 배출기능이 저하되는 것을 확인했다.

연구진은 이번 연구가 "뇌의 기능을 떨어뜨리고 질병을 유발하는 노폐물이 어떻게 뇌 밖으로 빠져나가는 지를 확인하고, 노화에 따른 구조와 기능 저하를 세계 최초로 규명해, 뇌의 인지기능 저하, 치매 등 퇴행성 뇌질환 치료에 새로운 방향을 제시한 것"으로 평가했다.

고규영 단장은 “앞으로 뇌 하부 뇌막 림프관의 배수기능을 향상시키는 치료제를 개발하면 새로운 퇴행성 뇌질환 치료방법의 실마리를 제시할 수 있을 것”이라고 말했다.

◇논문명 : Meningeal lymphatic vessels at the skull base drain cerebrospinal fluid

◇저자 : 안지훈 (제1저자, KAIST), 조현수 (공동제1저자, IBS), 김준희 (공동제1저자, KAIST), 김신흔 (KAIST), 함제석 (KAIST), 박인태 (IBS), 서상헌 (KAIST), 홍선표 (IBS), 송주혜 (IBS), 홍영권 (USC), 정용 (KAIST), 박성홍 (공동교신저자, KAIST), 고규영(교신저자, IBS, KAIST)