건강한 뇌 혈류와 산소 조절 능력이 알츠하이머병의 핵심 원인 물질 축적을 막는다는 연구 결과가 나왔다. 미국 서던캘리포니아대(usc) 스티븐스 신경영상·정보학 연구소 연구팀은 인지 기능이 정상인 노인과 저하된 노인을 대상으로 뇌 혈류 역학을 분석해 이 같은 사실을 밝혀냈다. 이는 뇌의 혈관 건강이 치매 발병 초기 단계에서 중요한 역할을 하며, 심각한 기억력 감퇴 증상이 나타나기 전에 위험군을 선별할 수 있는 새로운 지표가 될 수 있어 주목받고 있다.

연구진은 인지 장애가 있는 노인과 인지 기능이 온전한 노인을 대상으로 뇌혈관 지표 연구를 진행했다. 초음파와 근적외선 분광법(빛을 이용해 조직의 산소 포화도를 측정하는 기술)을 활용해 비침습적으로 뇌 혈류 속도와 대뇌 조직의 산소화 정도를 측정했다. 이후 휴식 상태의 혈압과 이산화탄소 변동성 등을 바탕으로 혈역학 지수(혈류의 역동적인 흐름을 수치화한 지표)를 산출했다. 이 지수와 해마의 부피, 대뇌 피질 두께, 아밀로이드(알츠하이머를 유발하는 독성 단백질) 축적량 등 뇌 신경영상 표현형 간의 상관관계를 통계적으로 분석했다.

분석 결과, 정상적인 뇌혈관 기능에 가까운 더 높은 혈역학 지수를 보일수록 인지 건강에 긍정적인 신경영상 결과와 직결되는 것으로 나타났다. 혈류와 산소 조절이 원활한 참가자들은 뇌 피질 전반에 걸쳐 아밀로이드 단백질 축적량이 확연히 낮았다. 또한 건강한 뇌 혈류 패턴 때문에 뇌의 기억 중추인 해마의 부피가 더 크게 유지되는 경향이 관찰되었다. 반면, 경도 인지 장애나 치매가 있는 참가자들은 인지 기능이 정상인 성인보다 전반적인 혈관 지표가 더 나쁜 것으로 확인되었다.

이번 연구는 알츠하이머병이 단순히 아밀로이드와 타우 단백질의 이상으로 인해 발생하는 질환이 아니라는 점을 시사한다. 뇌에 혈액 공급이 만성적으로 불안정해지면 신경세포가 산소를 적게 공급받기 때문에 아밀로이드 축적을 촉진하는 환경이 조성될 수 있다. 따라서 뇌혈관 기능 저하가 알츠하이머병 발병의 초기 병리기전으로 작용할 가능성이 크다. 새롭게 확인된 뇌 혈역학 마커는 심각한 인지 저하 증상이 나타나기 전에 고위험군을 선별하고 적절한 치료 개입 시기를 정하는 데 유용한 임상적 도구가 될 수 있다.

연구의 제1저자인 치크니아(tsiknia) 연구원은 뇌 혈류와 산소 공급의 중요성을 강조했다. 그는 "아밀로이드와 타우 단백질이 종종 알츠하이머병의 주요 원인으로 간주되지만, 혈류와 산소 공급 또한 매우 중요하다"고 설명했다. 이어 "우리의 연구 결과는 뇌의 혈관 시스템이 건강한 노화 과정에 가깝게 기능할 때, 더 나은 인지 건강과 연결되는 뇌의 특징들을 볼 수 있다는 것을 보여준다"고 덧붙였다. 이는 치매 예방을 위해 뇌혈관 건강을 철저히 관리하는 것이 필수적이며, 이를 조기에 추적 관찰하는 것이 향후 치매 극복의 중요한 과제가 될 것임을 시사한다.

한편, 이번 연구 결과(cerebrovascular regulation dynamics and alzheimer's neuroimaging phenotypes: 뇌혈관 조절 역학과 알츠하이머 신경영상 표현형)는 지난 2월 국제 학술지 '알츠하이머스 앤 디멘시아(alzheimer's & dementia)'에 게재됐다.