"치매원인 뇌 노폐물, 배출경로 찾았다…뇌막 림프관이 배수구"

고규영 IBS 단장팀, 동물실험으로 첫 규명…'네이처'에 발표

베타아밀로이드와 타우 단백질 같은 뇌 노폐물이 뇌에 쌓이면 신경세포(뉴런)를 파괴해 치매 등 퇴행성 뇌 질환을 유발한다고 알려져 있다. 지금까지는 이런 뇌 노폐물이 배출되는 경로를 알지 못했으나, 최근 국내 연구진이 동물 실험을 통해 이런 노폐물이 배출되는 '배수구'를 처음으로 찾아냈다.

기초과학연구원(IBS) 혈관연구단 고규영 단장(카이스트 특훈교수)팀은 25일 "뇌의 노폐물이 섞여 있는 뇌척수액을 배출하는 주요 통로는 뇌 하부에 있는 뇌막 림프관"이라고 밝혔다.

이 연구 결과는 이날 국제학술지 '네이처'(Nature)에 실렸다.

뇌에서는 대사활동 부산물로 많은 양의 노폐물이 생성된다. 이 노폐물은 뇌척수액을 통해 중추신경계 밖으로 배출된다. 그러나 지금까지 뇌척수액이 뇌 밖으로 나오는 주요 경로는 규명되지 않았다.

뇌막 림프관의 위치를 표현한 그림 [과학기술정보통신부 제공]

연구진은 형광물질을 생쥐의 뇌척수액에 주입하고 뇌 구조를 살펴보는 방법으로 위치에 따라 뇌막 림프관의 구조가 다르다는 것을 확인했다. 구조의 차이는 기능의 차이를 의미하는 '단서'다.

연구진이 자기공명영상(MRI)으로 구조를 분석한 결과, 뇌척수액이 뇌 하부에 위치한 뇌막 림프관을 통해 중추신경계 밖으로 배출되는 것으로 나타났다. 뇌 하부의 뇌막 림프관이 뇌에 쌓인 노폐물을 내보내는 '배수구' 역할을 하는 것을 실험으로 확인한 것이다.

뇌막 림프관은 머리뼈 속에서 다른 혈관들과 복잡하게 얽혀있어 지금껏 정확하게 관측하기가 어려웠다. 이에 150년 전 발견됐지만 그 기능은 베일에 싸여 있었다.

노화에 따라 뇌막 림프관이 비대해짐을 나타낸 그림 [과학기술정보통신부 제공]

연구진은 또 고령 쥐의 경우 뇌 하부 뇌막 림프관이 붓고 내부 판막이 망가져, 뇌척수액을 제대로 배출하지 못한다는 것도 알아냈다. 이는 노화에 따라 뇌 속 노폐물이 쌓이게 되는 원인을 시사하는 결과다. 연구진은 이 연구 결과가 퇴행성 뇌질환에 대한 이해를 높이며 신약 개발에 대한 이론적 기반을 제공할 것으로 기대하고 있다.

현재 치매 등 퇴행성 뇌질환 치료 연구는 주로 원인물질 생성을 막거나 생성된 원인물질을 분해하는 데 초점을 맞추고 있는데, 이 연구결과를 토대로 노폐물이 잘 배출되도록 하는 방식의 새로운 치료법 연구도 가능할 것으로 전망된다.

고규영 IBS 혈관연구단장 [과학기술정보통신부 제공]

고규영 단장은 "뇌 하부 뇌막 림프관의 배수 기능을 향상하는 약물을 개발하면 퇴행성 뇌질환 치료 방법의 새 실마리를 제시할 수 있을 것"이라고 말했다.

[과학기술정보통신부 제공]

​(서울=연합뉴스) 신선미 기자 = ​sun@yna.co.kr