면역세포 통한 운동의 인지능력 보존 기전 밝혀져

김영재 기자 / 기사승인 : 2021-11-27 18:44:54
  • -
  • +
  • 인쇄
▲ 신체활동을 통한 인지 저하 예방 효과에 미세아교세포가 중요하다는 연구 결과가 나왔다. (사진=DB)

 

[메디컬투데이=김영재 기자] 신체활동을 통한 인지 저하 예방 효과에 미세아교세포가 중요하다는 연구 결과가 나왔다.

 

신체활동이 알츠하이머병을 비롯한 모든 종류의 치매에 미치는 영향을 다룬 연구가 학술지 ‘신경과학(Neuroscience)’에 실렸다.


기억력이나 주의력 등의 특정 인지능력이 노화에 따라 저하되는 것은 자연스러운 현상이지만, 치매에 걸리게 될 경우 일상 생활을 영위하기 힘들 정도로 심각한 인지능력의 감퇴를 경험하게 된다.

기존 연구에 따르면 규칙적으로 운동을 하는 사람들에서 알츠하이머병을 비롯한 치매의 위험이 낮게 나타났지만, 이러한 현상이 발생하는 메커니즘은 아직 완전히 이해되지 않은 상태다.

신경계는 신경세포와 신경교세포의 두 가지 유형의 세포로 구성되는데, 신경세포는 주로 신호의 전달에 관여하며 신경교세포는 신경세포를 보호하고 지지하는 역할을 한다.

한 동물 연구에서는, 뇌의 신경교세포, 그중에서도 ‘미세아교세포(Microglia)’가 인지 기능에 대한 신체활동의 유익한 효과를 매개한다는 사실이 드러났다. 미세아교세포는 뇌에 존재하는 면역세포의 일종으로, 감염이나 신경세포의 손상에 반응하여 활성화된다.

미세아교세포의 활성화는 외인적 손상에 대한 염증 반응에 관여하며 뇌의 면역 체계를 유지하는 데 중요하지만, 과도하게 활성화되면 오히려 신경세포에 손상을 줄 수 있다.

실제로, 활성화된 미세아교세포 수의 증가와 이로 인한 저강도의 만성적인 뇌염은 노화, 혹은 알츠하이머병을 비롯한 다양한 신경퇴행성 질환들의 임상적 특징 중 하나다.

또한, 미세아교세포는 신경세포들의 연결 부위인 ‘시냅스’의 구조와 기능을 조절하는 역할을 하며, 시냅스의 강도를 조절하여 신경세포 간의 신호 전달에 영향을 주기도 한다. 또 다른 동물 연구에서는, 신체활동이 시냅스 건강과 연결성을 향상함으로써 인지적인 이점을 제공한다는 사실이 밝혀지기도 했다.

이번 연구에서, UC 샌프란시스코 대학 연구진은 신체활동과 미세아교세포의 활성화 간 관계를 직접적으로 조사하기 위해 ‘러시 기억 노화 프로젝트(Rush Memory and Aging Project)’ 데이터베이스에 등록된 사망자 167명의 정보를 수집했다.

이들이 첫 번째 신체검사를 받았을 때의 나이는 평균 87세였으며, 사망 시 평균 연령은 90세였다. 이들은 ‘액티그래피(Actigraphy)’라는 센서를 착용하며 매일의 신체활동을 기록했다.

연구진은 특정한 검사를 통해 이들의 생전 인지 기능을 매년 평가했으며, 사후에는 기증된 뇌 조직에 대한 분석을 통해 4개의 부위에서 활성화된 미세아교세포의 수를 측정했다. 알츠하이머, 루이소체치매, 뇌졸중 및 기타 질환에 대한 평가 역시 함께 이루어졌다.

분석 결과, 연구진은 액티그래피를 사용해 측정된 신체활동 수준이 높을수록 4개의 뇌 영역 모두에서 활성화된 미세아교세포의 비율이 낮게 측정됐다는 것을 발견했다.

참가자들의 나이, 성별, 운동 및 인지 기능과 같은 변수를 조정한 뒤에도, 신체활동과 활성화된 미세아교세포 간의 연관성은 상기한 것과 비슷한 양상으로 나타났다.

이후, 연구진은 개별적인 뇌 영역에서 이러한 연관성을 더욱 자세히 조사했다. 그 결과, 그들은 ‘복내측 미상핵(Ventromedial caudate)’과 ‘하측두회(Inferior temproal gyrus)’의 두 뇌 영역에서만 통계적으로 유의미한 수준의 연관성이 관찰된 것을 발견했다.

또한, 이러한 연관성은 뇌졸중이나 알츠하이머 관련 병리를 나타낸 개인들에서 더욱더 강하게 나타났다. 이 말인즉슨, 특정 뇌 병리 소견을 보인 사람들일수록 신체활동에 따른 미세아교세포 활성화 비율의 감소가 명확하게 나타났다는 것이다.

이는 미세아교세포 활성화에 대한 신체활동의 영향이 특정 뇌 부위에 특정되어 있음을 시사한다. 기존의 연구 역시 뇌졸중과 알츠하이머에 관련된 병리 소견이 상기한 두 개의 뇌 영역에서 더 흔한 경향을 보인다고 보고했다.

이후 진행된 추가 조사에서, 연구진은 미세아교세포 과활성화에 따른 시냅스 건강 표지자의 감소가 복내측 미상핵이 아닌 하측두회에서만 발생했다는 사실을 발견했다.

또한, 통계 분석 결과 하측두회 내 활성 미세아교세포 비율의 감소는 신체활동이 인지 및 시냅스 표지자에 미치는 영향 중 30%가량에 기여한 것으로 나타났다. 이러한 비율은 알츠하이머 관련 병리 소견이 많은 사람들에서 40% 이상이었으며, 적은 사람의 경우 10%에 불과했다.

전문가들은 이번 연구가 뇌 기능에 대한 신체활동의 효과를 미세아교세포의 활성화 관점에서 설명한 첫 번째 연구라는 점에서 중요하며, 특히 하측두회라는 특정 뇌 영역을 지목한 점이 흥미롭다고 평가했다.

신체활동의 수준을 액티그래피라는 객관적인 방식으로 평가한 점은 이번 연구의 강점 중 하나였지만, 이번 연구에는 대상 집단의 다양성이 부족했던 것과 관찰 연구의 특성상 인과관계를 밝혀내지 못했다는 명확한 한계점이 존재하기도 한다.

연구진은 신체활동과 생물학적 변화 간의 시간적 연관성을 이해하고 인과관계를 뒷받침하기 위해 이후 추가적인 연구를 진행할 계획이라고 밝혔다.

 

메디컬투데이 김영재 기자(wannabefd21@mdtoday.co.kr)

[저작권자ⓒ 메디컬투데이. 무단전재-재배포 금지]

관련기사

뒷머리 통증과 어지럼증 방치하면 뇌졸중 위험성 높인다2022.01.27
기억력 감퇴와 치매로 이어지는 ‘브레인 포그’2022.01.26
눈가 미세하게 떨리면…마그네슘 부족보단 피로 누적 가능성↑2022.01.24
규칙적인 신체 활동이 파킨슨병 진행 늦춘다2022.01.22
가볍게 넘긴 ‘어지러움증’…중증 질환 신호일수도2022.01.20
뉴스댓글 >
  • LKJ