치매 병변 있어도 멀쩡한 사람들…80대 뇌 속 '미성숙 세포' 행동이 달랐다

네덜란드 연구진, 기증 뇌 조직 분석해 인지 회복력 가진 노인 뇌에서 세포 생존·보호 신호 확인

알츠하이머 병변이 있어도 치매 증상이 나타나지 않는 사람의 경우 뇌 속 미성숙 뉴런이 다르게 반응해 뇌를 보호할 수 있다는 연구 결과가 발표됐다. (AI 생성 이미지)

알츠하이머 병변이 뇌에 있어도 치매 증상이 나타나지 않는 노인의 경우, 뇌 속 '미성숙 뉴런'이 다르게 행동한다는 연구 결과가 나왔다.

네덜란드 신경과학연구소(Netherlands Institute for Neuroscience - KNAW) 연구진이 국제학술지 Cell Stem Cell에 발표한 연구에서, 미성숙 뉴런으로 불리는 희귀 뇌세포가 알츠하이머 증상에 저항하는 사람들에게서 다르게 반응하며, 손상된 세포를 대체하는 것을 넘어 뇌를 보호하는 역할을 할 가능성이 있다고 밝혔다. 이번 연구는 기증된 인간 뇌 조직을 직접 분석한 관찰 연구다.

연구를 이끈 에브게니아 한 교수는 "알츠하이머를 앓는 노인의 약 30%는 증상을 전혀 경험하지 않는다"며 "왜 그런지 모른다. 그것이 큰 미스터리이며, 매우 중요한 문제"라고 밝혔다.

연구진은 이 현상을 '인지 회복력(cognitive resilience)'이라고 부른다. 뇌에 손상이나 질환의 징후가 나타나도 기억력과 사고 능력을 유지하는 일부 사람들의 능력을 가리키는 개념이다.

연구진은 네덜란드 뇌 은행(Netherlands Brain Bank)에서 기증받은 뇌 조직을 세 집단으로 나눠 비교했다. 뇌 병변이 없는 정상 기증자, 알츠하이머 환자, 그리고 알츠하이머 병변이 있으면서도 치매에 걸리지 않고 인지 기능을 유지한 사람들이었다. 연구에는 단일핵 RNA 시퀀싱 기법이 사용됐으며, 해마 조직 샘플을 분석했다.

연구진은 뇌의 기억 중추 안 소규모 영역에 집중했다. 한 교수는 "이 세포들은 극히 희귀해 찾아내는 새로운 방법을 개발해야 했다"며 "세포가 있을 것으로 예상되는 정확한 지점을 집중적으로 살폈다"고 설명했다.

분석 결과, 완전히 성숙하지 않은 어린 뇌세포와 유사한 '미성숙 뉴런'이 확인됐다. 한 교수는 "평균 연령이 80세를 넘었음에도 모든 집단에서 이 미성숙 뉴런을 발견했다"고 말했다.

연구진은 처음에 인지 회복력이 있는 집단에서 미성숙 뉴런 수가 훨씬 많을 것으로 예상했다. 그러나 회복력 집단과 알츠하이머 환자 집단 사이의 세포 수 차이는 예상보다 크지 않았다. 핵심은 세포의 수가 아니라 행동 방식에 있었다.

연구진이 미성숙 뉴런의 활동을 더 면밀히 살펴보자 집단 간 뚜렷한 차이가 드러났다. 인지 회복력이 있는 사람들의 세포는 생존 및 손상 보호와 관련된 생물학적 과정을 활성화하는 징후를 보였다. 한 교수는 "회복력이 있는 사람들에게서 이 세포들이 생존을 돕고 손상에 대처하는 프로그램을 작동시키는 것으로 보인다"며 "염증 및 세포 사멸과 관련된 신호도 낮게 나타났다"고 설명했다.

연구진은 미성숙 뉴런이 단순히 죽은 세포를 대체하는 것 이상의 역할을 할 수 있다고 봤다. 한 교수는 원문에서 "이 세포들은 주변 조직을 지지하고 뇌가 기능적이고 '젊은' 상태를 유지하도록 돕는 일종의 비료 역할을 할 수 있다"고 말했다. 알츠하이머 관련 손상이 쌓이는 상황에서도 신경망이 계속 작동하도록 돕는 환경 유지자 역할을 한다는 설명이다.

다만 연구진은 이번 결과의 한계를 분명히 했다. 이번 연구는 해마 조직 샘플의 단일핵 RNA 시퀀싱으로 세포 활동의 패턴을 확인한 것으로, 미성숙 뉴런이 실제로 보호 기능을 수행한다는 것을 직접 실험으로 증명한 것은 아니다. 미성숙 뉴런의 존재가 새로운 뉴런이 지속적으로 생성된다는 것을 입증하지도 않으며, 치매 예방의 유일한 원인이라고 볼 수도 없다.

한 교수는 "이 궤적 어딘가에 일종의 분기점이 있다"며 "어떤 사람은 안정적으로 유지되고, 어떤 사람은 치매로 발전한다. 그 차이를 만드는 것이 무엇인지 이해하고 싶다"고 밝혔다.

한 교수는 "인지 회복력은 매우 흥미로운 분야"라며 "이 뇌들을 보호하는 것이 무엇인지 이해한다면, 결국 새로운 치료 전략으로 이어질 수 있다"고 말했다. 연구진은 향후 미성숙 뉴런이 주변 뇌세포와 어떻게 소통하고 상호작용하는지 추가 연구를 진행할 계획이다.