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[후각망울 뇌막 림프관과 코 안 림프관의 3차원적 구조. (사진=과학기술정보통신부 제공)]

국내 연구진이 뇌 속 노폐물을 배출하는 미세 통로인 '지주막 소창'을 처음 규명하고, 노화로 저하된 배출 기능을 유전자 치료로 회복시키는 동물실험에 성공했습니다.

기초과학연구원(IBS) 혈관 연구단 고규영 단장 연구팀은 오늘(22일) 국제학술지 셀(Cell)에 발표한 연구에서 뇌척수액이 뇌를 감싼 지주막을 통과해 뇌막 림프관으로 흡수·배출되는 핵심 경로를 밝혀냈다고 전했습니다.

연구팀은 뇌척수액이 후각망울 주변 림프관과 비강 림프관을 연결하는 미세한 구멍을 통해 지주막을 빠져나와 목 림프절까지 이동한다는 사실을 확인했으며, 이 구조를 '지주막 소창(Arachnoid fenestrations)'으로 명명했습니다.

뇌에서는 대사 과정에서 지속적으로 노폐물이 생성되며, 이 물질은 뇌척수액을 통해 외부로 배출됩니다. 하지만 배출 기능이 떨어지면 아밀로이드 베타(Aβ)와 같은 신경독성 단백질이 축적돼 치매 등 퇴행성 뇌질환 위험이 높아질 수 있습니다.

연구팀은 노화 생쥐를 대상으로 한 실험에서 지주막 소창이 좁아지고 주변 림프관이 감소하면서 뇌척수액 배출 기능이 크게 저하된다는 사실도 확인했습니다.

반면 노화 생쥐의 비강 점막에 림프관 생성 촉진 유전자(VEGF-C)를 투여하자 림프관 재생이 촉진되면서 배출 경로가 다시 넓어졌고, 감소했던 뇌척수액 배출 기능도 젊은 생쥐 수준으로 회복됐습니다.

연구팀은 이번 결과가 코 안에 약물을 투여하는 비침습적 방식으로 치매 등 퇴행성 뇌질환을 치료할 수 있는 새로운 가능성을 제시한다고 설명했습니다.

고규영 단장은 "약 250년 전 뇌막 림프관이 처음 발견된 이후 풀리지 않았던 '뇌척수액의 지주막 통과 경로'를 규명한 연구"라며 "뇌 노폐물 배출 시스템을 통합적으로 이해할 수 있는 기반을 마련했다"고 말했습니다.

공동 제1저자이자 교신저자인 홍선표 연구위원은 "영장류에서도 동일한 지주막 소창 구조를 확인했다"며 "향후 인체 조직 연구와 퇴행성 뇌질환 치료 전략 개발로 연구를 확대할 계획"이라고 밝혔습니다.