나이가 들면 독성을 띠는 아밀로이드 단백질과 타우 단백질이 뇌에 쌓여 간다.

이 두 단백질의 뇌 조직 침적은 알츠하이머병 환자의 주요 특징이기도 하다.

먼저 아밀로이드가 침적하고 그 뒤를 이어 타우가 쌓이면 뉴런(신경세포)과 뉴런 연접부(시냅스)가 점차 와해하는 것으로 알려졌다.

알츠하이머병은 노인성 치매의 주원인으로 꼽히지만, 아직 효과적인 치료법은 개발된 게 없다.

그러나 규칙적인 운동 등을 통해 신체 활동을 늘리면 알츠하이머병의 진행을 늦출 수 있다고 과학자들은 말한다.

왕성한 신체 활동이 왜 이런 효과를 가져오는지를, 미국 샌프란시스코 캘리포니아대(UCSF) 과학자들이 밝혀냈다.

신체 활동을 많이 하면 뇌 건강에 이로운 특정 단백질이 증가하는 것으로 나타났다.

이 단백질은 시냅스 연결을 강화하고 인지 기능을 건강하게 유지하는 작용을 했다.

이런 효과는 이미 독성 단백질이 많이 생긴 알츠하이머병 등 신경퇴행질환 환자에게도 나타나 주목된다.

활발한 신체 활동이 고령자의 알츠하이머병 진행을 늦출 수도 있다는 의미다.

관련 논문은 7일(현지 시각) 미국 알츠하이머병 협회 저널인 '알츠하이머병과 치매'(Alzheimer's & Dementia)에 실렸다.

왕성한 신체 활동이 인지 기능을 건강하게 유지하는 데 이롭다는 건 동물실험에서 거듭 확인됐다.

실제로 신체 활동을 활발히 하면 뇌의 시냅스 생성을 자극하는 것으로 나타났다.

하지만 신체 활동이 인간에게도 유사한 효과를 내는지는 아직 충분히 입증되지 않았다.

이번에 연구팀은 신체 활동과 '시냅스 보전 지표'(synaptic integrity marker) 사이의 연관성을 시험했다.

논문의 제1 저자인 UCSF의 케이틀린 카살레토 신경학 조교수는 "신체 활동과 연관된 시냅스 단백질 조절이 인지 기능을 좋게 할 수 있다는 걸 인간의 데이터로 처음 입증했다"라고 말했다.

연구의 기본 데이터는, 고령자의 노년기 신체 활동을 장기간 추적한 시카고 소재 러시 대학의 '기억과 노화 프로젝트'(Memory and Aging Project)에서 지원받았다.

여기엔 사후 뇌 기증을 약속한 지원자 404명의 신체 움직임 및 수면 ㆍ각성 판독 결과, 뇌 검시 결과, 뇌 조직의 시냅스 전(前) 단백질(presynaptic protein) 수치 등이 들어 있었다.

연구팀은 시냅스에서 인지가 형성된다는 점에 주목했다.

신체 활동을 통해 신경세포 간 연결을 온전히 유지하면 치매를 막는 데 도움이 될 수 있다는 추론이 가능했다.

예상대로 신체 활동이 활발한 고령자는 뉴런 간의 정보 교환을 촉진하는 시냅스 전 단백질 수치가 높았다.

이는 논문의 수석저자를 맡은 윌리엄 호너 캐나다 브리티시컬럼비아대 정신의학 교수의 이전 연구 결과에 부합하는 것이었다.

이번 연구에서 확인된 것과 동일한 시냅스 전 단백질이 뇌에 많을수록 노년기의 인지 기능 유지 능력이 뛰어나다는 게 요지였다.

놀랍게도 이런 효과는 기억 중추인 해마(hippocampus)를 넘어서 인지 기능과 연관된 뇌의 다른 영역에서도 나타났다.

호너 교수는 "신체 활동이 뇌 전반에 지속적인 효과를 가져오는 것 같다"라면서 "이는 시냅스의 신호 전달을 촉진하는 단백질의 기능을 지지하고 자극할 수 있다"라고 말했다.

앞서 카살레토 교수도 환자의 척수액 검사와 뇌 조직 부검을 통해 신경세포 간의 시냅스가 온전하면 아밀로이드 단백질과 타우 단백질, 타우 단백질과 신경 퇴행 사이의 연관 작용이 약해진다는 걸 확인했다.

고령자라 해도 온전한 시냅스 유지에 관여하는 단백질 수치가 높으면 알츠하이머병을 일으키는 연쇄 신경독성 작용이 완화된다는 걸 시사한다.

카살레토 교수는 "두 건의 연구 결과를 종합하면, 알츠하이머병이 생기지 않게 뇌 조직을 지지하는 데 건강한 시냅스 유지가 매우 중요하다는 걸 알 수 있다"라고 강조했다.

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