뇌막 통과하는 미세 배출구 ‘지주막 소창’ 첫 규명…국제학술지 ‘Cell’ 게재
유전자 치료로 노화된 뇌척수액 배출 기능 회복 확인...비침습 치료 신약 기대

[도시경제채널 = 유주영 기자] 치매를 유발하는 아밀로이드 베타 등 뇌 속 노폐물이 뇌척수액을 통해 빠져나가는 첫 번째 관문인 ‘지주막 소창’이 국내 연구진에 의해 세계 최초로 발견됐다.

과학기술정보통신부는 기초과학연구원 혈관 연구단 고규영 단장 연구팀이 뇌척수액이 뇌막을 통과해 뇌막 림프관으로 이동하는 핵심 통로인 ‘지주막 소창’을 세계 최초로 규명했다고 22일 밝혔다.

(왼쪽부터) IBS 혈관 연구단 고규영 단장과 홍선표 연구위원, 진철화 연구원. [사진=과기부 기초과학연구원]

이번 연구는 뇌척수액이 뇌를 둘러싼 지주막을 빠져나와 뇌막 림프관과 비강 림프관을 거쳐 목 림프절로 배출되는 전 과정을 처음 밝혀낸 것으로, 연구 결과는 세계적 학술지 ‘Cell’에 게재됐다.

뇌는 활발한 대사 과정에서 지속적으로 노폐물을 생성하고, 이 노폐물은 뇌척수액을 통해 배출된다. 하지만 배출 기능이 저하되면 아밀로이드 베타 등 신경독성 단백질이 축적돼 치매를 비롯한 퇴행성 뇌질환으로 이어질 수 있다.

연구팀은 형광 표지 생쥐와 3차원 영상기술, 주사전자현미경 분석 등을 활용해 뇌척수액이 새롭게 발견한 미세 구멍인 지주막 소창을 통과한 뒤 뇌막 림프관과 비강 림프관을 거쳐 목 림프절까지 이동하는 과정을 확인했다.

또 노화된 생쥐에서는 지주막 소창이 좁아지고 림프관이 감소하면서 뇌척수액 배출 기능이 크게 떨어지는 사실과 비강 점막에 림프관 생성을 촉진하는 유전자인 VEGF-C를 투여한 결과 림프관이 재생되고 감소했던 뇌척수액 배출 기능이 젊은 개체 수준으로 회복되는 효과를 확인했다.

연구팀은 이번 성과가 약물을 코 안으로 투여하는 비침습적 방식의 새로운 퇴행성 뇌질환 치료 전략으로 이어질 가능성을 보여준다고 설명했다.

고규영 IBS 혈관 연구단장은 “오랜 난제로 남아 있던 뇌척수액의 지주막 통과 경로를 규명한 이정표적 성과다”며 “뇌 노폐물 배출의 시작부터 목 림프절까지 이어지는 연결 구조를 통합적으로 이해할 수 있는 기반을 마련했다”라고 말했다.

홍선표 연구위원은 “영장류에서도 동일한 지주막 소창 구조를 확인해 사람의 뇌 청소 기전을 밝힐 핵심 단서를 확보했다”며 “인체 조직 연구를 통해 다양한 퇴행성 뇌질환 치료 전략으로 발전시켜 나갈 계획이다”라고 밝혔다.

김성수 과학기술정보통신부 연구개발정책실장은 “이번 성과는 뇌질환 연구의 패러다임을 바꿀 혁신적 연구 결과다”며 “앞으로도 기초·원천 연구에 대한 지원을 지속하겠다”라고 말했다.

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