피부 세포의 생체 시계 리듬을 분석해 알츠하이머병과 뇌 노화의 진행 정도를 파악할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 아주대학교 의과대학 김은영 교수 등 연구팀은 인지 질환이 있는 노인 135명을 대상으로 피부 세포의 내재적 생체 주기 특성을 밝혀냈다. 이번 연구는 신체 내부의 세포 단위 특성이 뇌 신경퇴행 질환의 취약성을 나타내는 초기 지표로 활용될 수 있음을 시사하여 일반 대중의 이목을 끈다.
연구팀은 인지 장애를 겪고 있는 노인 135명을 대상으로 체외 생물발광(빛을 내는 현상을 이용해 관찰하는 기법)을 활용해 피부 섬유아세포의 내재성 생체 주기를 측정했다. 측정된 주기와 일반적인 24시간 주기의 편차를 계산하여 나이에 따른 변화를 관찰했다. 이후 이 측정값들을 혈액 내 바이오마커(질병의 진행을 알 수 있는 지표) 및 뇌 영상 데이터, 인지 기능 저하 속도 등과 종합적으로 비교 분석했다.
분석 결과, 세포 중심의 평균 생체 주기는 24.2시간이었으며 24시간과의 편차는 나이가 들수록 증가하는 양상을 보였다. 특히 내재 생체 주기가 긴 사람들은 알츠하이머병과 관련된 단백질 수치 증가와 뇌 위축이 두드러졌으며, 장기적인 임상 악화 위험이 4.41배 높게 나타났다. 반면 24시간 주기에서 벗어나는 편차가 클수록 여러 인지 영역에서 결함이 발생하고 광범위한 뇌 노화가 진행되었으며, 이로 인해 질병 악화 위험이 2.65배 상승했다.
이 결과는 세포의 생체 주기와 편차가 각각 서로 다른 신경퇴행성 생물학적 과정을 반영한다는 것을 의미한다. 세포 주기가 길어지는 현상은 알츠하이머병 특유의 병리적 변화와 연관이 있으며, 주기 편차가 커지는 현상은 더 넓은 범위의 노화 관련 뇌 기능 저하 때문에 발생한다. 결과적으로 이 두 가지 세포 특성은 인지 문제를 가진 노인들의 병세 진행을 예측하고 맞춤형 관리를 제공할 수 있는 상호 보완적인 지표로 작용한다.
연구를 주도한 아주대학교 의과대학 김은영 교수는 세포 생체 리듬 측정의 중요성과 향후 과제에 대해 견해를 밝혔다. 그는 "내재적인 세포 생체 리듬 주기의 교란은 알츠하이머병 병리와 뇌 노화를 반영하는 중요한 척도로 작용한다"고 설명했다. 이어 "이 결과는 세포 내 생체 특성을 신경퇴행 취약성의 초기 지표로 식별함으로써, 향후 뇌 노화 예방을 위한 정밀 접근법에 중요한 틀을 제공한다"고 강조했다.
한편, 이번 연구 결과(Cellular circadian period and its deviation are associated with Alzheimer's disease pathology and brain aging in older adults with cognitive impairment; 세포 일주기와 그 편차는 인지 장애 노인의 알츠하이머병 병리와 뇌 노화와 연관되어 있습니다)는 2026년 3월 국제 학술지 '미국국립과학원회보(PNAS)'에 게재됐다.
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