고염식 치매 유발 상관관계 동물실험서 시사

학습력ㆍ기억력 관여 뇌 혈류량 및 산화질소 생성량 ↓

고염식(高鹽食)이 뇌로 가는 혈류량을 감소시켜 치매를 유발하는 원인으로 작용할 수 있을 것임을 시사한 동물실험 결과가 공개됐다.

그렇다면 현재 전체 미국 성인들 가운데 90% 정도가 1일 권고량인 2,300mg을 상회하는 나트륨을 섭취하는 것으로 알려져 있음을 상기할 때 뜨끔함이 앞서게 하는 연구결과이다.

미국 코넬대학 의과대학의 코스탄티노 아이아데콜라 박사 연구팀은 과학저널 ‘네이처’誌의 자매지인 ‘네이처 신경의학’誌(Nature Neuroscience) 온라인판에 15일 게재한 보고서에서 이 같이 밝혔다.

이 보고서의 제목은 ‘나트륨 섭취가 腸에서 발생한 TH17 반응을 통해 신경혈관계 기능장애 및 인지기능 장애를 촉진시키는 데 미친 영향’이다.

과도한 나트륨 섭취가 신경혈관계 및 인지기능에 손상을 유발한다는 내용으로 腸과 뇌의 상관관계를 규명한 연구사례는 이번이 처음일 것이라는 게 연구팀의 설명이다. 이번 연구는 아울러 과도한 나트륨 섭취가 뇌에 미치는 유해한 영향을 억제하기 위해 미래에 착수될 연구사례들에 목표를 제시해 주는 역할을 할 수 있을 것이라고 덧붙였다.

아이아데콜라 박사는 “나트륨을 과다하게 섭취토록 한 실험용 쥐들의 경우 혈압이 상승하지 않았는데도 치매가 발생했다는 사실을 관찰할 수 있었다”며 “놀라운 것은 지금까지 임상에서 나트륨 섭취가 인지기능에 미치는 유해한 영향이 오로지 고혈압으로 인한 결과로 치부되어 왔다는 점”이라고 지적했다.

아이아데콜라 박사팀은 실험용 쥐들을 2개 그룹으로 분류한 후 이 중 한 그룹에만 4~8%의 나트륨이 포함된 사료를 8주 동안 공급하는 내용의 실험을 진행했었다. 바꿔 말하면 대조그룹에 비해 8~16배까지 많은 양의 나트륨을 섭취토록 유도했던 것.

8주가 경과한 뒤 연구팀은 자기공명영상(MRI)을 사용해 실험용 쥐들의 뇌 내부를 조사했다.

그 결과 나트륨을 과다하게 섭취한 그룹에 속했던 실험용 쥐들의 경우 각각 학습력과 기억력에 관여하는 뇌내 부위에서 현저한 혈류량 감소가 관찰됐다. 대조그룹과 비교했을 때 피질 부위의 혈류량이 28% 감소한 데다 해마 부위의 혈류량 또한 25% 낮게 나타났다는 의미이다.

특히 연구팀은 고염식 그룹에 속했던 실험용 쥐들에게서 혈관 내피세포의 기능이 손상되면서 산화질소 생성량이 감소했음을 발견할 수 있었다. 혈관 내피세포에서 생성되는 산화질소는 혈관을 이완시켜 혈류량을 증가시키는 역할을 하는 것으로 알려져 있다.

이에 아이아데콜라 박사팀은 고염식이 미친 영향을 정상적으로 되돌릴 수 있을지 확인하기 위해 나트륨이 다량 혼합된 사료를 공급했던 실험용 쥐 그룹 가운데 일부를 대상으로 4주 동안 나트륨 수치를 정상적으로 변경한 사료를 제공했다.

아이아데콜라 박사팀은 이를 통해 실험용 쥐들의 뇌 혈류량과 혈관 내피세포 기능이 정상적으로 회복되었음을 관찰할 수 있었다.

하지만 무엇보다 놀라운 것은 고염식 그룹에 포함되었던 실험용 쥐들에게서 치매가 나타난 것으로 분석된 대목이었다. 사물인식검사, 미로검사 및 집짓기(nest building) 등의 테스트를 진행한 결과 고염식 그룹의 수행능력이 크게 저하되었다는 결론이 도출되었기 때문.

예를 들면 집짓기 테스트에서 고염식 그룹에 속했던 쥐들의 경우 훨씬 적은 시간을 썼을 뿐 아니라 집짓기를 위한 재료 사용량 또한 대조그룹에 크게 미치지 못했다는 것이다.

이에 따라 아이아데콜라 박사팀은 고염식과 치매의 상관성 이면에 존재하는 생물학적 기전을 이해하기 위한 후속실험을 진행했다.

후속실험을 통해 연구팀은 실험용 쥐들의 장내(腸內)에서 적응 면역반응이 나타나면서 백혈구의 한 유형에 속하는 보조 T 림프구(T helper lymphocytes: TH17)의 활동이 증가해 면역‧염증반응을 조절하는 인터루킨 17(IL-17) 단백질의 생성이 촉진되었고, 이로 인해 혈관 내피세포에서 산화질소의 생성량이 감소했음을 알아낼 수 있었다.

끝으로 아이아데콜라 박사팀은 산화질소의 활동을 억제하는 약물인 ROCK 저해제 ‘Y27632’를 실험용 쥐들에게 투여하는 실험을 진행했다.

그 결과 ‘Y27632’가 IL-17 수치를 감소시키면서 실험용 쥐들의 행동과 인지기능이 개선되었음이 눈에 띄었다.

따라서 후속연구를 통해 고염식으로 인한 신경혈관계 기능장애 및 인지기능 장애를 되돌릴 대안이 개발되어 나올 수 있기를 바란다는 것이 연구팀의 결론이다.