알츠하이머병 등 다양한 인지증 질환의 원인 중 하나로 뇌 내에 타우 단백질이라 불리는 물질이 축적되는 게 꼽힌다. 이 타우 단백질은 글리아림프계라는 일종의 뇌 폐기물 제거 시스템에 의해 제거되는데 노화가 진행되면 이 글리아림프계가 제대로 기능하지 않아 인지장애를 유발하는 것으로 알려져 있다. 로체스터 대학 의료센터 연구팀이 노화로 기능이 저하된 글리아림프계를 개선하는 치료법을 발표했다.
글리아림프계는 뇌척수액(CSF)을 사용해 뉴런과 다른 뇌세포가 정상적인 활동 중에 생성하는 타우 단백질을 씻어내는 것이다. 건강하고 젊은 뇌에서는 이 시스템이 유독한 타우 단백질을 효과적으로 제거할 수 있지만 나이가 들면서 그 기능이 저하되어 알츠하이머병이나 파킨슨병 등 신경퇴행성 질환 위험이 높아진다고 한다.
연구팀은 고급 이미징 기술과 입자 추적 기술을 결합해 뇌에서 배출되는 뇌척수액 경로를 상세히 관찰했다. 그 중에서도 경부 림프관을 통과하는 경로에 주목해 림프관 박동을 관찰하고 기록하는 데 성공했다. 림프관은 림프 분절이라 불리는 기능 단위로 구성되어 있으며 이들이 연결되어 림프관을 형성한다. 연구자는 쥐 노화에 따라 이 림프 분절 수축 빈도가 감소하고 판막 기능이 저하되는 걸 발견했다. 그 결과 노령 쥐 뇌에서의 뇌척수액 흐름은 젊은 쥐에 비해 63%나 느려졌다.
이 문제를 해결하기 위해 연구팀은 프로스타글란딘 F2α라는 약품에 주목했다. 이 약품은 평활근 수축을 촉진하는 것으로 진통 유발 등에 사용된다. 림프 분절이 평활근 세포로 구성되어 있다는 점에 착안해 연구자는 프로스타글란딘 F2α를 노령 쥐의 경부 림프관에 투여했다. 그 결과 림프 분절 수축 빈도가 증가해 뇌에서의 뇌척수액 흐름이 젊은 마우스와 동등한 수준으로 회복됐다. 이는 노화로 인한 영향을 역전시켜 뇌 폐기물 제거 프로세스를 복원할 수 있었음을 보여준다.
연구팀은 이 연구 성과가 알츠하이머병이나 파킨슨병 등 신경퇴행성 질환에 대한 새로운 치료 접근법 가능성을 시사하며 그 중에서도 임상에서 이미 사용되고 있는 약물을 활용할 수 있다는 점에서 미래 치료 전략으로 유망하다고 말했다. 또 연구팀은 이번 발견을 인간에게 적용하기 위한 연구가 진행되기를 기대하며 이 방법을 다른 치료법과 결합해 알츠하이머병을 비롯한 타우 단백질 축적이 원인이 되는 질병에 대한 효과적인 치료법 개발로 이어질 가능성이 있다고 주장했다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.