운동할 때 근육에서 분비되는 단백질인 ‘아이리신(Irisin)’의 혈중 농도가 알츠하이머병의 핵심 병리인 뇌 아밀로이드 축적과 연관돼 있다는 연구 결과가 나왔다. 향후 알츠하이머병 위험을 조기에 가려내는 혈액 기반 바이오마커로 활용될 가능성이 제시된다.

고려대학교 구로병원 신경과 강성훈 교수 연구팀(고려대학교 구로병원 신경과 강성훈, 한림대학교 평촌성심병원 신경과 정영희, 고려대학교 구로병원 핵의학과 이은성, 고려대학교 의과대학 해부학교실 김현수 교수)은 알츠하이머병의 전임상 단계부터 치매 단계에 이르는 노인 100명을 분석한 결과, 혈중 아이리신 농도가 높을수록 뇌 아밀로이드 축적 정도가 낮은 것으로 나타났다고 4일 밝혔다.

왼쪽부터 고려대학교 구로병원 신경과 강성훈 교수, 평촌성심병원 신경과 정영희 교수, 고려대학교 구로병원 핵의학과 이은성 교수, 고려대학교 의과대학 해부학교실 김현수 교수. 

아이리신은 운동할 때 근육에서 분비되는 단백질이다. 앞선 동물실험에서는 아이리신이 뇌 속 아밀로이드 제거를 촉진할 수 있다는 결과가 보고됐지만, 사람을 대상으로 혈중 아이리신 농도와 아밀로이드 축적을 함께 분석한 연구는 많지 않았다.

알츠하이머병은 뇌에 아밀로이드 단백질이 쌓이는 것을 초기 병리 변화로 본다. 이후 신경세포 손상이 진행되면서 기억력과 인지기능이 떨어지고 치매 증상이 나타난다.

연구팀은 참가자들에게 혈액검사와 아밀로이드 양전자방출단층촬영(PET), 신경심리검사를 실시했다. 이후 참가자를 아밀로이드 축적 여부와 인지기능 상태에 따라 △아밀로이드 음성 인지정상군 △아밀로이드 양성 무증상군 △아밀로이드 양성 경도인지장애군 △알츠하이머병 치매군으로 나눠 분석했다.

그 결과 뇌에 아밀로이드가 축적된 세 집단은 모두 아밀로이드가 축적되지 않은 인지정상군보다 혈중 아이리신 농도가 낮았다. 특히 아밀로이드가 이미 쌓였지만 인지기능은 정상인 무증상 단계부터 아이리신 농도가 유의하게 감소했다.

이는 혈중 아이리신 농도가 기억력 저하나 치매 증상이 나타나기 전 알츠하이머병의 초기 생물학적 변화를 반영할 가능성이 있음을 보여준다고 연구팀은 설명했다.

아이리신 농도와 아밀로이드 축적량 사이에서도 역의 상관관계가 확인됐다. 혈중 아이리신 농도가 높을수록 뇌 아밀로이드 축적 정도를 나타내는 ‘센틸로이드(Centiloid)’ 수치는 낮았다.

연구팀은 매개효과 분석을 통해 아이리신 감소가 아밀로이드 축적 증가와 연관되고, 이러한 변화가 다시 인지기능 저하로 이어질 가능성도 확인했다. 아이리신이 근육과 뇌의 상호작용을 뜻하는 ‘근육-뇌 축’을 설명하는 생물학적 연결고리로 작용할 수 있다는 것이다.

현재 알츠하이머병의 조기 진단에는 아밀로이드 PET이나 뇌척수액 검사 등이 사용된다. 다만 검사 비용이 높고 의료기관 접근성이 제한적이라는 단점이 있다. 아이리신을 이용한 혈액검사가 개발되면 비교적 간편하게 알츠하이머병 위험군을 선별하는 데 활용될 수 있다.

강성훈 교수는 “인지기능이 정상인 전임상 단계부터 혈중 아이리신 농도가 감소한다는 사실을 확인했다”며 “아이리신이 알츠하이머병 위험을 조기에 선별하는 혈액 기반 바이오마커로 발전할 가능성을 보여준 결과”라고 말했다. 이어 “운동으로 증가하는 아이리신이 근육 건강뿐 아니라 알츠하이머병의 핵심 병리와도 밀접하게 연결돼 있다는 점을 실제 사람에게서 확인했다”며 “향후 운동과 근육 기능 향상을 활용한 치매 예방 전략을 마련하는 데에도 근거가 될 수 있을 것”이라고 덧붙였다.

이번 연구 결과는 알츠하이머협회 국제학술지 ‘알츠하이머스 앤드 디멘시아: 진단, 평가 및 질병 모니터링(Alzheimer's & Dementia: Diagnosis, Assessment & Disease Monitoring)’에 게재됐다.

권이선 기자 [e-mail]