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[연구] "치매 유발하는 뇌 속 노폐물 배출 경로 찾았다"

김성화 기자ksh2@healthi.kr 입력 : 2019-07-25 18:06  | 수정 : 2019-07-25 18:06

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뇌막 림프관의 위치와 연령에 따른 구조 변화 과정 모식도
자료=기초과학연구원

 

[헬스앤라이프 김성화 기자] 기초과학연구원(IBS)은 혈관연구단 고규영 단장(KAIST 의과학대학원 특훈교수) 연구팀이 치매 등 퇴행성 뇌질환을 유발하는 뇌 속의 노폐물이 뇌 밖으로 배출되는 주요경로(hotspot)를 세계 최초로 규명했다고 25일 밝혔다.

 

뇌에서는 대사활동의 부산물로 상당한 양의 노폐물이 생성돼 뇌척수액을 통해 중추신경계 밖으로 배출되는데, 베타-아밀로이드, 타우 단백질과 같은 노폐물이 배출되지 않고 뇌에 축적되면 기억력 등 뇌 인지 기능이 저하되고 치매 발병 확률이 높아진다.

 

뇌막 림프관은 딱딱한 머리뼈 속에서 다른 혈관들과 복잡하게 얽혀있어 정확한 관측이 어려워 아직까지 뇌척수액의 정확한 주요 배출 경로가 밝혀지지 않았었다.

 

연구진은 생쥐의 머리뼈를 얇게 박피해 관찰력을 높이고 뇌척수액에 형광물질을 주입하는 실험과 자기공명영상(MRI) 실험을 통해 뇌 상부와 하부 뇌막 림프관의 구조가 서로 다르며, 뇌 하부 뇌막 림프관이 뇌에 쌓인 노폐물 등을 밖으로 배출하는 주요 배수구 역할을 한다는 것을 처음으로 밝혔다.

 

고규영 기초과학연구원 혈관연구단장 
사진=기초과학연구원

 이어 노화 생쥐 모델의 뇌막 림프관의 구조와 기능을 규명하는 실험을 진행해 노화에 따라 뇌 하부 뇌막 림프관이 비정상적으로 붓고, 뇌척수액 배출기능이 저하되는 것을 확인했다.

 

이번 연구는 뇌의 기능을 떨어뜨리고 질병을 유발하는 노폐물이 어떻게 뇌 밖으로 빠져나가는 지를 확인하고 노화에 따른 구조와 기능 저하를 세계 최초로 규명해 뇌의 인지기능 저하, 치매 등 퇴행성 뇌질환 치료에 새로운 방향을 제시한 것으로 평가된다.

 

고규영 단장은 “앞으로 뇌 하부 뇌막 림프관의 배수기능을 향상시키는 치료제를 개발하면 새로운 퇴행성 뇌질환 치료방법의 실마리를 제시할 수 있을 것”이라고 말했다.

 

한편 이번 연구는 세계 최고 권위의 학술지 <네이처(Nature, IF 43.070)> 온라인 판에 25일 게재됐다.

 

******아래는 논문 원본 일부 발췌본 (Downloaded from Nature)

 

Meningeal lymphatic vessels at the skull base drain cerebrospinal fluid

 

Ji Hoon Ahn, Hyunsoo Cho, Jun-Hee Kim, Shin Heun Kim, Je-Seok Ham, Intae Park, Sang Heon Suh, Seon Pyo Hong, Joo-Hye Song, Young-Kwon Hong, Yong Jeong, Sung-Hong Park & Gou Young Koh

 

Abstract

Recent work has shown that meningeal lymphatic vessels (mLVs), mainly in the dorsal part of the skull, are involved in the clearance of cerebrospinal fluid (CSF), but the precise route of CSF drainage is still unknown. Here we reveal the importance of mLVs in the basal part of the skull for this process by visualizing their distinct anatomical location and characterizing their specialized morphological features, which facilitate the uptake and drainage of CSF. Unlike dorsal mLVs, basal mLVs have lymphatic valves and capillaries located adjacent to the subarachnoid space in mice. We also show that basal mLVs are hotspots for the clearance of CSF macromolecules and that both mLV integrity and CSF drainage are impaired with ageing. Our findings should increase the understanding of how mLVs contribute to the neuropathophysiological processes that are associated with ageing.

 

※출처  Nature


ksh2@healthi.kr

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