뇌막 림프관의 위치와 연령에 따른 구조 변화 과정 모식도(IBS 제공)© 뉴스1

국내 연구진이 치매를 유발하는 뇌 속 노폐물이 뇌 밖으로 배출되는 경로를 세계 최초로 찾아냈다.

이에 따라 뇌의 인지기능 저하, 치매 등 퇴행성 뇌질환 치료에 새로운 방향을 제시할 것으로 기대를 모으고 있다. 

기초과학연구원(IBS)은 혈관연구단 고규영 단장(KAIST 의과학대학원 특훈교수) 연구팀이 치매 등 퇴행성 뇌질환을 유발하는 뇌 속의 노폐물이 뇌 밖으로 배출되는 주요 경로(hotspot)를 세계 최초로 규명했다고 25일 밝혔다.

뇌척수액은 뇌의 수액이라고도 불리며 뇌를 보호하고, 뇌에서 발생하는 노폐물을 배출시켜 중추신경계의 기능과 항상성 유지에 중요한 역할을 한다.

뇌척수액과 가깝게 위치한 뇌 하부 뇌막 림프관(IBS 제공) © 뉴스1

뇌에서는 대사 활동의 부산물로 상당한 양의 노폐물이 생성돼 뇌척수액을 통해 중추신경계 밖으로 배출된다.

하지만 베타-아밀로이드, 타우 단백질과 같은 노폐물이 배출되지 않고 뇌에 축적되면 기억력 등 뇌 인지 기능이 떨어지고, 치매 발병 확률이 높아진다.

중추신경계는 뇌와 척수를 말하며 동물의 신경계에서 가장 많은 부위를 차지한다.

뇌막 림프관은 딱딱한 머리뼈 속에서 다른 혈관들과 복잡하게 얽혀 있어 정확한 관측은 물론 지금까지 뇌척수액의 정확한 주요 배출 경로가 밝혀지지 않았다.

노화에 따른 뇌 하부 뇌막 림프관의 기능 저하(IBS 제공)© 뉴스1

연구팀은 생쥐의 머리뼈를 얇게 박피해 관찰력을 높이고 뇌척수액에 형광물질을 주입하는 실험과 자기공명영상(MRI) 실험을 벌였다.

이를 통해 뇌 상부와 하부 뇌막 림프관의 구조가 서로 다르고, 뇌 하부 뇌막 림프관이 뇌에 쌓인 노폐물 등을 밖으로 배출하는 주요 배수구 역할을 한다는 것을 처음으로 밝혔다.

또 노화 생쥐 모델의 뇌막 림프관의 구조와 기능을 규명하는 실험을 통해 노화에 따라 뇌 하부 뇌막 림프관이 비정상적으로 붓고, 뇌척수액 배출 기능이 저하되는 것을 확인했다.

고규영 혈관연구단 단장(IBS 제공)© 뉴스1

고규영 단장은 “앞으로 뇌 하부 뇌막 림프관의 배수 기능을 향상시키는 치료제를 개발하면 새로운 퇴행성 뇌질환 치료 방법의 실마리를 제시할 수 있을 것”이라고 말했다.

이번 연구 성과는 세계 최고 권위의 학술지 ‘네이처(Nature)’ 온라인 판에 25일 오전 2시(한국시간) 게재됐다.