과학자들이 뇌의 자정 기능을 회복하는 방법을 찾았습니다.

연구에 따르면 알츠하이머병, 파킨슨병 등과 같은 신경계 질환은 뇌가 유해한 노폐물을 제거하는 데 어려움을 겪는 "더티 브레인(Dirty Brain)" 질환으로 분류될 수 있습니다. 노화는 주요 위험 요인으로, 나이가 들면서 뇌의 독성 물질 제거 능력이 저하됩니다. 그러나 쥐를 대상으로 한 새로운 연구에 따르면 노화 관련 변화를 되돌리고 뇌의 정화 과정을 회복하는 것이 가능하다는 것이 밝혀졌습니다.

이 연구는 목 림프관 기능을 회복하면 노화로 인해 느려진 뇌의 노폐물 제거 능력이 크게 향상될 수 있음을 보여줍니다. 이 연구는 이미 임상적으로 사용 중인 약물을 사용하여 수행되었으며, 이는 잠재적인 치료 전략의 가능성을 열었습니다.

로체스터 대학교 하짐 공과대학의 기계공학 교수인 더글러스 켈리 박사는 Nature Aging 저널에 게재된 이 연구의 주요 저자 중 한 명이며, 대학의 번역 신경과학 센터 공동 책임자인 마이켄 네데르가드 박사도 그 중 한 명입니다.

2012년 네데르가드(Nedergaard)와 동료들이 처음 밝힌 뇌의 글림프 청소 시스템은 뇌척수액(CSF)을 이용하여 정상적인 뇌세포 활동으로 생성된 과도한 단백질을 제거하는 뇌의 독특한 노폐물 제거 과정입니다. 이 발견은 알츠하이머병(베타 아밀로이드 및 타우)과 파킨슨병(알파 시누클레인)과 같이 뇌에 단백질 노폐물이 축적되는 질병을 치료하는 새로운 접근법으로 이어졌습니다. 건강하고 젊은 뇌에서는 글림프 시스템이 이러한 독성 단백질을 효과적으로 제거하지만, 나이가 들면서 이 시스템의 기능이 저하되어 이러한 질병이 발생하기 쉬운 환경이 조성됩니다.

작은 펌프 네트워크가 뇌의 노폐물을 제거합니다.

단백질이 풍부한 척수액은 두개골을 빠져나간 후 림프계를 거쳐 신장으로 이동하여 신체의 다른 노폐물과 함께 처리됩니다. 이 새로운 연구는 첨단 영상 및 입자 추적 기술을 사용하여 오염된 척수액의 절반이 목의 경부 림프관을 통해 뇌로 배출되는 경로를 최초로 자세히 분석했습니다.

연구진은 뇌척수액(CSF)의 흐름을 측정하는 것 외에도 목에 있는 림프관의 맥동을 관찰하고 기록할 수 있었는데, 이 림프관은 뇌에서 뇌척수액을 끌어내는 데 도움을 줍니다. 켈리는 "심장이라는 하나의 큰 펌프가 있는 심혈관계와 달리, 림프계의 체액은 작은 펌프들의 네트워크를 통해 운반됩니다."라고 말했습니다. 림프관이라고 불리는 이 미세한 펌프들은 역류를 방지하는 판막을 가지고 있으며, 서로 연결되어 림프관을 형성합니다.

연구진은 생쥐가 나이가 들면서 림프관 수축 빈도가 감소하고 판막이 더 이상 작동하지 않는다는 것을 발견했습니다. 그 결과, 나이가 든 생쥐는 어린 생쥐에 비해 뇌에서 오염된 뇌척수액을 제거하는 속도가 63% 더 낮았습니다.

잘 알려진 약물은 뇌의 정화액 흐름을 회복합니다.

연구팀은 림프관을 되살릴 수 있는지 알아보기로 하고, 프로스타글란딘 F2α라는 약물을 발견했습니다. 이 약물은 의학에서 분만 유도에 자주 사용되는 호르몬 유사 화합물로, 평활근 수축을 자극하는 것으로 알려져 있습니다. 림프관은 평활근 세포로 이루어져 있으며, 연구진이 이 약물을 늙은 쥐의 경부 림프관에 투여했을 때, 수축 속도와 뇌에서 나오는 오염된 뇌척수액의 흐름이 증가하여 젊은 쥐에서 관찰되는 수준으로 돌아왔습니다.

켈리는 "이 혈관들은 피부 표면 가까이에 편리하게 위치해 있고, 우리는 그것들이 중요하다는 것을 알고 있으며, 이제 그 기능을 촉진하는 방법을 알고 있습니다."라고 말했습니다. "이러한 접근법이 다른 중재 기법과 결합될 경우, 이러한 질병에 대한 미래 치료법의 기반을 마련할 수 있을 것으로 예상됩니다."