고령자 피부세포에서 측정한 세포 고유 생체시계 특성이 뇌(腦) 노화는 물론 알츠하이머병과 관련된 생물학적 변화 및 임상적 악화와 밀접한 연관이 있다는 연구 결과가 발표됐다.

노현웅·손상준·홍창형 아주대병원 정신건강의학과 교수와 김은영 아주대의대 뇌과학교실 교수 연구팀은 인지 저하를 호소하는 고령자 135명을 대상으로 피부 유래 섬유아세포를 분석해 세포 수준 생체시계와 뇌 건강의 상관관계를 규명했다.

생체시계는 수면과 각성, 활동, 대사 등 우리 몸의 하루 주기를 조절하는 내부 시간 체계로 노화가 진행되거나 알츠하이머병 환자에서는 생활 패턴 불규칙성이나 수면장애가 빈번히 보고됐다. 

연구팀은 대상자들 피부세포를 배양해 생체시계가 한 바퀴 도는 시간을 측정하고 이것이 24시간에서 얼마나 벗어나는지를 정량화한 뒤 아밀로이드 PET 및 뇌 MRI, 인지기능 검사 및 혈액 내 각종 지표와 비교 분석을 진행했다.

그 결과, 세포 생체시계 주기가 길수록 알츠하이머병 관련 혈액지표인 pTau217과 신경손상 지표인 NfL, 뇌염증지표인 GFAP 수치가 유의하게 높았으며, 뇌에서 알츠하이머병과 관련된 특정 부위들의 위축이 동반되는 것으로 확인됐다.

또한 생체시계 주기가 24시간과 차이가 클수록 환자의 연령이 높고 전반적인 인지기능이 낮았으며, 보다 넓은 범위에서 뇌 위축이 일어나는 경향을 보였다.

연구팀은 추적 관찰이 가능했던 119명 생존 분석을 통해 세포 생체시계 주기가 길거나 24시간과의 오차가 큰 경우 임상적으로 증상이 더 빠르게 악화된다는 점을 확인했다. 

이는 세포 수준 생체시계가 단순한 생활리듬을 넘어 뇌 노화와 질환에 대한 취약성을 이해하는 새로운 생물학적 단서가 될 수 있음을 시사한다.

손상준 아주대병원 정신건강의학과 교수는 이번 연구가 세포 수준 생체시계 지표가 혈액검사와 뇌 영상, 임상 경과를 종합적으로 이해하는 데 기여할 수 있음을 보여줬다고 평가했다. 

뇌과학교실 김은영 교수는 “향후 개인마다 다른 세포 고유 특성을 정밀하게 파악해 맞춤형 생활리듬 전략으로 이어질 가능성을 탐색할 필요가 있다”고 밝혔다.

한편 질병관리청과 보건복지부, 치매극복연구개발사업단 등의 지원으로 수행된 이번 연구결과는 ‘미국국립과학원회보(PNAS)’에 ‘인지저하 노인에서 세포 생체시계 주기와 24시간 차이, 알츠하이머병 병리 및 뇌 노화 연관성 분석’이라는 제목으로 지난 3월 10일 게재됐다.