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뇌의 활동은 인간의 일생 동안 변화하며 노년과 관련된 위험 가운데 하나는 기억 상실과 치매다.
뇌척수액은 외부환경 변화나 충격 등으로부터 뇌·척수를 보호함과 동시에 뇌의 형상을 유지하는 역할을 한다. 뇌척수액은 뇌를 목욕시키고 세 가지 주요 기능, 즉 충격으로부터 뇌를 완충하고, 영양분을 제공하고, 낭비를 제거하는 역할을 한다.
불과 3년 전 미국 식품의약국(FDA)에서 발행한 신뢰할 수 있는 출처에서는 나이든 사람들을 대상으로 판매되는 입증되지 않은 치료법에 젊은 사람들의 혈장을 사용하지 말라는 경고가 있었다.
인간에 대한 추가 실험도 효과를 나타내지 못했다. 예를 들어, 2017년 시험에서는 젊은 사람들의 혈장을 주입해도 노인의 알츠하이머 증상이 감소하지 않는 것으로 나타났다.
이런 입증되지 않은 치료법의 존재는 쥐를 대상으로 한 연구의 잘못된 결과에 근거한 소문 때문이었다. 그러나 신뢰할 수 있는 출처에 따르면 어린 쥐의 혈장 주입이 나이든 쥐의 기억과 기능을 향상시킨다는 것을 발견했다.
네이처에 실린 이 새로운 연구는 혈장이 아닌 뇌척수액을 어린 쥐에서 나이 든 쥐로 옮기는 것이 뇌 노화에 영향을 미칠 수 있는지 여부를 연구하는 것을 목표로 했다.
그런 다음 이 나이 든 쥐들에게 10주 된 쥐의 뇌척수액을 일주일 간 주입했다. 대조군은 인공 뇌척수액을 받았다.
3주 후, 연구자들은 이것이 쥐의 기억에 어떤 영향을 미치는지 확인하려고 시도했다. 이를 위해 쥐를 전기 충격 없이 같은 톤과 번쩍이는 빛에 노출 시켰고 많은 사람들은 두려움에 얼어붙었다.
그러나 어린 쥐로부터 뇌척수액을 받은 쥐는 거의 40%의 확률로 두려움에 얼어붙었고, 인공 뇌척수액을 받은 쥐는 18%였다.
이는 어린 쥐의 뇌척수액이 나이 든 뇌에 기억력을 향상시키는 회춘 효과가 있음을 시사했다.
추가 실험은 어린 쥐의 뇌척수액이 희돌기아교세포(oligodendrocyte)라고 불리는 일종의 중추신경계 세포로 변하는 세포의 증식과 분화를 촉진한다는 것을 보여주었다. 인간의 뇌척수액에 대한 반복 실험은 유사하지만 더 적은 효과를 나타냈다.
희소돌기아교세포의 주요 역할은 미엘린이라는 지방이 풍부한 물질을 생성하는 것이다. 미엘린은 신경 주위에 보호막을 형성하여 신경을 절연시켜 신경이 전기 충격을 빠르게 전달할 수 있도록 한다.
희소돌기아교세포가 더 많을 뿐만 아니라 어린 뇌척수액을 받은 쥐는 기억에 필수적인 뇌의 일부인 해마에 더 많은 수초로 덮인 신경이 있었다.
저자는 이것이 해마에서 개선된 신경 전도로 이어져 치료된 쥐의 기억력이 향상되었다고 제안한다.
변화를 이해하기 위한 추가 분석은 일반적으로 뇌에서 발현되지만 나이가 들면서 감소하는 단백질인 섬유아세포 성장 인자 17의 역할을 지적했다.
연구는 이 성장 인자가 더 많은 희소돌기아교세포를 생성하고 쥐의 기억과 인지를 향상시키는 데 필요하고 충분하다는 것을 보여주었다.
알츠하이머 협회(Alzheimer's Association)의 과학 참여 수석 이사인 레베카 에델마이어 박사는 이를 두고 “흥미롭지만 매우 예비적”이라고 말했다.
알츠하이머병 및 기타 치매를 연구하는 사람들에게는 시간이 지남에 따라 뇌에서 발생하는 자연적인 변화를 연구함으로써 정상적 노화 과정에서 배울 수 있는 것이 많다. 예를 들어, 시간이 지남에 따라 자연적으로 감소하는 보충 요소를 사용하여 알츠하이머와 같은 신경 퇴행성 질환을 예방하거나 역전시킬 수 있기 때문이다.
세포 건강을 지원하기 위해 성장 인자를 보충한다는 아이디어는 전혀 새로운 것이 아니다. 세포 성장 인자를 연구하는 연구는 신경 과학의 공통 영역이며 여러 질병에 대해 조사되고 있다.
따라서, 이번 연구 성과는 초기적이다. 변수가 아직 많이 남아 있다. 새로운 길을 식별하는 것은 실제로 매우 중요하며 치매 환자를 위한 치료법은 아직 갈 길이 멀다.
치료 표적이 될 수 있는 분자를 식별하는 것이 향후 약물 개발의 핵심이 될 수 있다.
박정한 글로벌이코노믹 기자 park@g-enews.com
