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2024-11-22 (금)

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커피 찌꺼기로 알츠하이머·파킨슨병 예방할 수 있을까?

미국 텍사스 대학교 엘패소 캠퍼스의 연구팀이 커피 찌꺼기에서 추출한 물질이 알츠하이머병이나 파킨슨병과 같은 신경퇴행성 질환의 예방과 치료 가능성을 제시하는 연구 결과를 발표했다. 과학 전문지 사이테크데일리(SciTechDaily)는 이 연구팀이 커피 찌꺼기에서 추출한 카페산을 기반으로 한 탄소 양자점(CQDs)이 신경퇴행성 질환을 예방하거나 치료할 수 있는 가능성을 발견했다고 보도했다. 연구팀은 커피 찌꺼기에서 추출한 카페산을 기반으로 한 '탄소 양자점(Carbon Quantum Dots, CQDs)'의 효능을 연구했다. CQDs는 활성산소를 제거하고, 아밀로이드 단백질 조각의 응집을 억제하는 데 효과적인 것으로 나타났다. 활성산소는 세포 손상과 노화를 촉진하는 원인으로 알려져 있으며, 아밀로이드 단백질 조각은 알츠하이머병의 주요 원인 중 하나로 지목되고 있다. 이번 연구는 화학 및 생화학과의 박사 과정 학생인 조티시 쿠마르(Jyotish Kumar)가 주도했고, 같은 학과의 마헤시 나라얀(Mahesh Narayan) 박사가 지도했다. 연구팀은 CQDs가 시험관 실험, 세포주 및 파킨슨병 동물 모델에서 신경 보호 효과를 갖는다는 것을 발견했다. 쿠마르는 "CQDs는 혈액-뇌 장벽을 통과할 수 있는 능력을 가지고 있어, 뇌 내 세포에도 효과가 있을 것으로 기대된다"고 밝혔다. 이러한 특성은 CQDs가 신경퇴행성 질환의 치료제로서 큰 잠재력을 가질 수 있음을 시사한다. 연구팀은 아직 동물 실험 단계에 있지만, 향후 임상 시험을 통해 CQDs가 신경퇴행성 질환 치료제로 개발될 수 있을 것으로 기대하고 있다. 녹색 화학으로 평가받는 CQDs 추출 공정 연구팀이 CQDs를 추출하는 공정은 녹색 화학으로 평가받고 있다. 커피 찌꺼기는 풍부하고 저렴한 재료로, 기존의 화학 공정에서 사용되는 원료에 비해 환경적 영향이 적다. 또한, 공정 과정이 간단하고, 유해한 화학 물질을 사용하지 않는다. 에너지 소비가 적어 환경에 미치는 부정적인 영향도 적다. 연구팀은 커피 찌꺼기를 200도에서 4시간 동안 가열하는 방법으로 카페산의 탄소 구조를 재조정하여 CQDs를 형성했다. 이 방법은 기존의 복잡한 화학 공정을 대체할 수 있는 간단하고 효율적인 방법으로, 원료의 안정적인 공급과 환경 친화적인 공정의 이점을 제공한다. 현재 연구팀은 CQDs의 효능과 안전성을 더욱 면밀히 평가하기 위해 추가 연구를 진행 중이다. 향후 임상 시험을 통해 CQDs가 신경퇴행성 질환 치료제로서의 가능성을 탐색할 예정이며, 이러한 연구는 의학 분야에서의 새로운 치료 옵션을 제시할 것으로 기대된다.
- 생활경제
2023-12-08
美 뇌 노화 단백질 발견…기억력 개선 기대

미국 마운트 시나이(Mount Sinai) 대학 연구팀이 뇌 노화 관련 단백질을 발견했다고 발표했다. 이 단백질은 TIMP2(조직 억제제 메탈로프로테아제 2)로 불리며, 해마 영역에서 기억력과 학습에 중요한 역할을 한다. 사이테크데일리에 따르면 마운트 시나이 대학 연구팀은 돌연변이 마우스 모델을 사용하여 뇌 노화 단백질(TIMP2) 수치가 감소하면 해마의 가소성(plasticity)과 기억 기능이 감소한다는 것을 발견했다. 가소성은 뇌가 새로운 정보를 받아들이고 학습할 수 있는 능력을 말한다. 노화와 신경퇴행성 질환 노화는 알츠하이머병을 포함한 많은 신경퇴행성 질환의 가장 큰 위험 요인으로 알려져 있다. 마운트 시나이 연구팀과 다른 연구자들의 이전 연구는 TIMP2를 포함하여 젊은 혈액에 풍부한 단백질이 해마의 가소성 또는 기억과 관련된 신경 과정의 유연성에 영향을 미쳐 늙은 동물의 뇌 기능을 젊어지게 하는 데 활용될 수 있다는 것을 발견했다. 이러한 중요한 발견에도 불구하고 TIMP2가 분자 수준에서 해마의 가소성을 조절하는 방법에 대한 생물학에 대해서는 알려진 바가 거의 없었다. TIMP2의 분자 메커니즘 연구팀은 나이가 들면서 발생하는 것으로 알려진 혈액과 해마의 TIMP2 수치 손실을 모방한 돌연변이 쥐 모델을 사용했다. 또한 연구자들이 해마의 뉴런에 의해 발현되는 TIMP2 풀을 구체적으로 표적으로 삼고 삭제할 수 있는 모델을 만들었다. 이러한 모델은 RNA 염기서열 분석, 공초점 이미징, 초고해상도 현미경 및 행동 연구와 결합하여 TIMP2의 가소성 조절에 대한 상세한 분자 검사를 가능하게 했다. 연구진은 TIMP2의 손실은 해마에 세포외 기질 성분의 축적을 초래하며, 이는 성인으로 태어난 뉴런의 생성, 시냅스 무결성 및 기억을 포함한 가소성 과정의 감소와 함께 발생한다는 것을 알게 되었다. 세포외 기질은 세포 주변과 세포 사이의 구조적 미세환경을 구성하는 많은 고분자 구성 요소의 네트워크이다. 연구팀은 세포외 기질에 영향을 미치는 해마에 전달된 효소로 이 표현형을 직접 표적으로 삼았고, 감소된 TIMP2 설정에서 일반적으로 손상된 가소성 과정이 복원되었음을 발견했다. 뇌 노화 단백질 발견의 의의 이 연구는 세포외 기질을 조절하는 표적 과정이 뇌의 가소성을 개선하는 접근법을 설계하는 데 중요한 방향이 될 수 있음을 시사한다. 뇌 노화의 특징을 역전시킬 수 있는 잠재력을 가진 요인을 특성화하는 데 주력하고 있는 연구팀은 세포외 기질을 조절하는 TIMP2 이상의 분자를 탐구할 계획이며, 이 연구가 노화와 관련된 다양한 장애를 완화하는 맥락에서 이 분야를 어디로 가져갈 수 있는지에 대해 낙관적이다. 연구팀의 공동 저자인 조셉 칼스테로노(Joseph Castellano) 박사는 "TIMP2는 세포외 기질의 구성 요소를 통해 미세환경의 유연성을 변화시킨다"라고 말했다. 그는 "세포외 기질을 조절하는 경로를 연구하는 것은 가소성이 영향을 받는 질병에 대한 새로운 치료법을 설계하는 데 중요할 수 있다"고 덧붙였다. 연구팀은 앞으로 TIMP2가 뇌의 다른 영역에서 어떤 역할을 하는지, 그리고 TIMP2를 조절하는 방법으로 뇌 노화 관련 질환을 치료할 수 있는지 연구할 계획이다. 마운트 시나이 대학 연구팀의 이번 연구는 뇌 노화와 관련된 단백질이 뇌 가소성과 기억력에 미치는 영향을 밝힌 것으로 주목된다. 이 연구 결과는 알츠하이머병과 같은 노화 관련 질환의 치료법 개발에 새로운 가능성을 제시할 것으로 기대된다.
- IT/바이오
2023-12-06
빛과 소리로 알츠하이머 치료?...뇌 자극 헤드셋 개발

알츠하이머병은 치매의 주요 원인 중 하나로, 퇴행성 뇌질환의 일종이다. 유전적 요인이 이 병의 발병에 중요한 역할을 하는 것으로 알려져 있으며 아직까지 근본적인 치료 방법은 없다. 현재 전 세계에서 5500만 명 이상이 알츠하이머병을 앓고 있는 것으로 추정된다. 최근 이 병의 진행을 늦추고 인지 기능을 회복시킬 수 있는 획기적인 기술이 개발 중이라는 소식이 전해졌다. 포브스에 따르면, 미국 매사추세츠 공과대학(MIT)의 연구팀이 창업한 코그니토 테라퓨틱스(Cognito Therapeutics)는 빛과 소리를 이용해 뇌를 자극하는 새로운 헤드셋 '지니어스(GENUS)'를 개발했다. '지니어스(GENUS gamma entrainment using sensory stimulus, 감마 주파수 감각 자극)'는 40Hz(헤르츠)의 소리와 빛을 깜빡여 뇌에 자극을 주는 기술을 사용한다. 이 기술은 초기 임상 시험에서 안전하게 환자가 집에서 사용할 수 있으며, 노화와 관련된 신경 변성 증상을 완화할 수 있다는 결과를 도출했다. 연구팀은 '지니어스'가 알츠하이머 환자에게 장기적인 이익을 제공할 수 있는지 확인하기 위해 두 번째 단계의 실험을 계획했다. 이를 위해 알츠하이머병 초기 증상을 보이는 환자들을 대상으로 서브 그룹을 만들어 실험을 진행했다. 이 실험에서는 총 15명의 참가자가 '지니어스 사용' 그룹과 '화이트 노이즈를 들려주고 빛 자극을 주는' 컨트롤 그룹으로 나뉘어 임상 시험에 참여했다. 참가자들은 실험 전 인지 능력 평가와 뇌 MRI 검사를 받았다. 실험 참가자들은 헤드셋 형태의 '지니어스'를 집으로 가져가, 6개월 동안 매일 1시간씩 사용했다. 사용하는 동안 디바이스가 올바르게 작동하고 있는지 확인하기 위해, 사용 시간을 자동으로 기록하는 기능을 기기에 탑재했다. 3개월이 지난 후에 참가자들의 상태를 다시 조사한 결과, '지니어스'를 사용한 그룹은 대조군에 비해 뇌의 위축이 진행되지 않았다. 또한, 수면 패턴이 개선되어 얼굴과 이름을 연상하는 능력도 향상됐다. 이 연구 결과는 '지니어스'의 빛과 소리 자극이 신경 퇴행을 늦추는 데 도움이 될 수 있음을 보여주는 유의미한 징조로 여겨질 수 있다. '지니어스'는 인지 능력 향상 뿐만 아니라, 뇌 구조의 변화를 유발하여 뇌 위축을 방지하는 역할을 하는 것으로 보인다. 이 기술이 정확히 어떻게 작동하는지는 아직 밝혀지지 않았다. 그러나 실험 쥐에서는 40Hz의 빛과 소리 자극이 신경세포 간의 커뮤니케이션에 영향을 미쳐, 노화와 관련된 신경 활동의 변화를 억제하는 것으로 나타났다. 코그니토 테라퓨틱스는 '지니어스'가 알츠하이머병 외의 다른 신경인지 질환에 대해서도 안전하고 효과적인지 확인하기 위해 여러 임상시험을 진행 중이다. 더불어, '지니어스'는 이미 미국 식품의약국(FDA)로부터 '획기적인 의료기기 지정(Breakthrough Device Designation, BDD)'을 받았으며, 이에 따라 신속한 승인을 받을 수 있는 우선심사 대상에 올랐다. 2025년까지 승인을 받을 가능성이 있다고 전해진다. 한편, 서울대학교병원에서는 알츠하이머병 예방을 위해 건강한 생활습관을 유지하는 것이 중요하다고 강조했다. 이를 위해 고혈압, 당뇨, 심장병, 높은 콜레스테롤과 같은 기저질환의 치료가 필요하다고 언급했다. 또한, 과음과 흡연을 피하며 우울증 치료도 중요하다고 권장했다. 건강한 식습관 또한 알츠하이머병 예방에 도움이 될 수 있다. 과식은 피하고, 오메가-3, DHA, EPA, 리놀렌산, 올리브유 등 좋은 지방이 풍부한 음식과 해산물, 등푸른 생선, 견과류, 아마씨, 올리브유 등을 섭취하는 것이 좋다.
- 생활경제
2023-11-01
고혈압 방치하면 치매 위험 40% 이상 상승

'소리 없는 죽음의 악마'라고 불리는 고혈압. 고혈압은 대부분 증상이 나타나지 않아 특별한 주의가 필요한 질병이다. 주로 중장년층에서 발견되는 경우가 많지만, 최근에는 젊은 층에서도 고혈압 환자가 늘고 있다. 고혈압을 제때 관리하지 못하면 치매 발병 위험을 증가시킨다는 연구 결과가 나왔다. 싱가포르 매체 '더 스트레이츠 타임스(The Straits Times)'는 '미국 의학 협회 저널(Journal of the American Medical Association)' 기고를 인용, 고혈압을 제대로 관리하지 못하는 사람들은 치매에 걸릴 위험이 42%나 더 높고 약물 치료를 받아 고혈압을 관리하는 사람들은 일반인과 비슷한 치매 발병률을 보였다고 전했다. 이 연구는 교텍푸아트(Khoo Teck Puat) 병원의 노인 내과 전문의 레이첼 청(Rachel Cheong) 박사가 주도했다. 이 연구는 싱가포르를 포함한 15개국, 60~110세의 3만4519명을 대상으로 17개의 연구 결과를 종합하여 진행됐다. 연구 참가자 중 초기에는 치매 환자가 없었다. 연구 결과 고혈압 약물을 복용하는 경우, 복용하지 않는 사람들에 비해 치매 발병 위험이 감소한다는 결론이 도출됐다. 이는 나이와 관계없이 모든 고령자에게 적용된다. 이 저널은 "지속적인 고혈압 치료가 노년기 치매 예방에 중요한 역할을 한다"고 분석했다. 청 박사는 "이 연구는 고혈압 환자는 나이에 상관없이 치료를 받아야 하며, 치료를 받지 않을 경우 치매 발병 위험이 크게 증가함을 보여준다"고 설명했다. 심장·혈관 센터의 전문 의사인 임춘핀 박사는 이번 연구가 "치매 예방에 있어 혈압 관리의 중요성을 확인시켜주었다"고 말했다. 그는 이전의 많은 연구에서도 고혈압 치료가 혈관성 치매나 알츠하이머병의 발병 위험을 감소시킬 수 있다는 것이 확인됐다고 설명했다. 임 박사는 고혈압이 동맥경화나 혈관 차단과 같은 현상의 발생과 밀접한 연관이 있으며, 고혈압은 시간이 흐를수록 뇌의 작은 혈관들을 손상시키고, 사고와 기억을 담당하는 뇌 부분에 영향을 줄 수 있음을 밝혔다. 이는 결국 치매로 이어질 수 있다고. 또한, 임 박사는 "이번 연구는 고혈압 치료를 받는 환자들의 치매 발병 위험이 건강한 사람의 치매 발병 위험과 비슷하다는 것을 보여주었으며, 이는 혈압 관리의 중요성을 입증한다"고 강조했다. 보건부 지침에서는 모든 연령층의 정상 혈압을 130/85mmHg로 정의하고 있다. 임 박사는 "80세 미만인 경우, 혈압은 140/90mmHg 이하로 유지되어야 하며, 80세 이상인 경우에는 150/90mmHg 이하로 유지하는 것이 좋다"고 조언했다. 그는 또 "신장이나 심장 질환을 가진 사람들은 목표 혈압을 더 낮게 유지해야 한다"고 덧붙였다. 아울러 인터넷의 다양한 건강 보고서와 동영상에 대해서도 주의를 당부했다. 그는 "이들 자료는 충분한 과학적 근거나 임상 연구에 기반하지 않을 수 있으며, 추천 혈압 기준이 주요 국제 지침과 일치하지 않을 수 있다"고 경고했다. 임 박사는 고혈압이 치매뿐만 아니라 뇌졸중이나 심장마비를 포함한 심혈관 질환의 사망 위험도 높인다고 경고했다. 또한 혈압이 지나치게 낮아질 경우도 주의해야 한다. 너무 낮은 혈압은 주요 장기로의 혈액 공급을 감소시킬 수 있으며, 이 중에서도 '뇌'는 저혈압의 영향을 가장 먼저 받는 장기 중 하나다. 저혈압으로 인해 현기증이나 졸음 같은 증상을 경험할 수 있다는 것. 한편, 고혈압의 위험인자는 조절 가능한 것과 불가능한 것으로 구분할 수 있다. 고령과 가족력 등은 조절이 불가능한 위험인자에 속한다. 반면 스트레스, 운동 부족, 비만, 당뇨병 등은 관리와 조절이 가능한 위험인자로 분류된다. 혈압 조절을 위해선 소금을 적게 섭취하고, 탄수화물은 줄이며 단백질 섭취를 늘리는 식단 관리가 필요하다. 더불어 꾸준한 유산소 운동과 체중 관리도 중요하다. 특히 술과 담배는 최대한 소비를 줄이거나 완전히 끊어야 한다. 이런 방법들로도 혈압이 개선되지 않을 경우, 의사의 지시에 따라 적절한 약물 치료를 받아야 한다.
- 생활경제
2023-10-26
'뇌 청소'로 알츠하이머병 예방 가능할까?

일본 후생노동성이 지난 9월 하순, 알츠하이머병 진행을 완화시킨다는 신약의 제조 판매를 승인, 관련 연구가 활발히 진행 중이다. 프레지던트 일본어판에서 소개된 오차노미즈 대학의 마오우치 히로시 박사의 뇌신경과학 연구에 따르면, 젊은 사람들은 알츠하이머병에 걸릴 확률이 상대적으로 낮은 것으로 나타났다. 이는 뇌의 '청소 시스템'과 관련이 있는 것으로 보인다. 뇌는 활동하면서 노폐물을 생성한다. 그 중 베타 아밀로이드나 타우와 같은 단백질은 뇌에서 노폐물로 분류되며, 이러한 단백질의 축적이 알츠하이머병과 관련이 있다. 이 단백질이 뇌에서 비정상적으로 축적되면 뇌의 손상을 일으키고, 기억력이나 공간 인지 능력에 문제를 일으킬 수 있다. 뇌를 '청소'하는 데 중요한 역할을 하는 것은 뇌척수액으로, 이 액체는 뇌 속을 순환하며 타우 등의 노폐물을 제거한다. 뇌 연구를 통해 뇌의 노폐물 제거가 알츠하이머병 예방에 중요한 역할을 할 수 있음이 제시되고 있다. '뇌 청소' 수면과 체내 시계가 관건 최근 연구에서 뇌의 '청소' 작업이 깊은 수면 중에 이루어지며, 체내 시계와 밀접한 연관이 있다는 사실이 밝혀졌다. 2016년 미국 MIT의 연구에 따르면, 초당 40회 점멸하는 빛을 노출시킴으로써 뇌의 노폐물 제거가 촉진되었고, 알츠하이머병 실험용 쥐에서 인지 기능의 개선이 확인됐다. 이후 연구에서도 빛 외에도 소리 자극이 뇌 '청소'에 효과적이라는 결과가 나왔다. 뇌파, 특히 감마파의 활용이 주목받고 있다. 감마파는 인지 기능과 관련이 있으며, 알츠하이머병 환자에서는 감마파가 감소하는 경향을 보이고 있다. 초당 40번의 빛이나 소리 자극을 통해 뇌파의 활동을 조절하면, 인지 기능의 개선이 이루어질 수 있을 것으로 보인다. 이러한 방법은 비교적 간단하게 적용될 수 있어 인간에 대한 치료법으로의 가능성이 열려 있으나, 분명한 효과를 확인하기에는 더 많은 연구가 필요하다. 2023년에 발표된 연구에서는 해당 방법이 알츠하이머병의 개선에 큰 효과를 보이지 않았다고도 하여, 이 주제는 뇌 과학 분야에서 활발히 논의되고 있는 이슈 중 하나다. 수면과 운동도 뇌 건강에 중요 미국 보스턴 대학의 연구에 따르면, 깜빡이는 빛 외에도 시각 자극만으로도 뇌의 노폐물을 제거할 수 있다고 한다. 연구에서는 체크무늬 패턴을 16초 동안 보여준 뒤 16초 동안은 어두워지는 패턴을 1시간 동안 반복했고, 이로 인해 뇌척수액의 유입이 증가했다. 이러한 결과는 반복적인 시각 자극이 뇌 혈류를 증가시켜, 뇌의 노폐물을 제거하는 데 도움이 된 것으로 보인다. 또한, 뇌의 건강과 노폐물 제거에는 수면 뿐만 아니라 운동도 큰 영향을 미친다. 운동을 통해 뇌 내의 혈류가 활발해지고, 뇌 속 물의 흐름이 개선되어 뇌의 기능이 향상될 수 있다. 최근 미국 샌디에이고 대학의 연구팀은 동공 팽창을 통해 알츠하이머병의 조기 진단이 가능하다는 연구 결과를 발표했다. 연구에 따르면, 증상 발현 이전에도 동공 움직임을 통해 알츠하이머 병의 유전적 위험성을 파악할 수 있다. 이는 알츠하이머 환자의 뇌 변화가 동공의 운동에 직접적인 영향을 주기 때문이다. 이런 연구를 바탕으로 알츠하이머병 예방과 뇌 건강 향상에 도움이 될 실질적인 방법들이 개발되기를 기대한다.
- 생활경제
2023-10-18
동공 팽창으로 알츠하이머병 조기 진단 성공

샌디에이고 대학의 연구팀이 동공 팽창을 통해 알츠하이머병의 조기진단이 가능하다는 연구 결과를 발표했다. 24VITA 매체에 따르면, 이 연구팀은 치매와 관련된 인지검사 중 동공의 팽창 정도를 측정하여 알츠하이머병의 진행 상태를 확인했다. 이러한 결과는 국제학술지 '노회 신경생물학'에 게재되어 전문가들의 주목을 받고 있다. 연구원들은 "동공의 팽창 정도는 뇌의 활동과 연관되어 있으며, 알츠하이머병과 같은 치매의 초기 증상을 감지하는 데 중요한 역할을 할 수 있다"고 설명했다. 뇌의 동공 반응은 청반(locus coeruleus)이라는 인지 기능과 관련된 뇌 부위에 의해 조절된다. 타우 단백질은 알츠하이머병 발병에 영향을 미치는 주요 요인 중 하나로 알려져 있다. 타우 단백질 자체는 정상 상태에서 뇌에 해로운 영향을 주지 않는다. 그러나 이 단백질이 비정상적으로 접히면 '신경 섬유 다발(neurofibrillary tangle)'을 형성하게 되어 뇌의 기능에 영향을 끼친다. 뇌에서 문제가 발생하면, 청반(locus coeruleus)은 동공의 크기를 조절하는 역할을 한다. 최근의 연구에서는 응집된 타우 단백질과 경미한 인지 장애 증상을 보이는 환자들이 일반인에 비해 동공이 더 크게 확장되는 것을 확인했다. 연구에 따르면, 증상 발현 이전에도 동공 움직임을 통해 알츠하이머 병의 유전적 위험성을 파악할 수 있다. 이는 알츠하이머 환자의 뇌 변화가 동공의 운동에 직접적인 영향을 주기 때문이다. 동공의 움직임을 관찰하는 방법은 알츠하이머의 위험도를 조기에 파악하는 선별 수단으로 활용될 수 있으며, 이를 통한 조기 발견은 효과적인 치료를 가능하게 한다. 의료 관계자는 "건강한 생활 습관과 꾸준한 신체 활동, 기억력 강화 훈련과 약물 조기 투여는 알츠하이머병의 진행을 지연시키는 데 도움이 되므로, 조기 발견이 가장 중요성하다"고 강조했다. 이번 연구로 알츠하이머병 조기진단에 새로운 방법론이 제시되었으며, 앞으로 이를 기반으로 한 치료 전략 개발이 기대된다.
- IT/바이오
2023-09-23