[사이테크+] 생쥐 운동시켰더니…"뇌 인지기능 저하 막는 세포 수준 변화"

호주 연구팀 "운동한 생쥐, 노화된 뇌 면역세포 유전자 발현 젊게 변화"

(서울=) 이주영 기자 = 운동을 하면 뇌 기능을 지원하는 중추신경계 면역세포의 유전자 발현에 영향을 미쳐 노화로 인한 인지 기능 저하를 예방하거나 늦추는 데 도움이 되는 세포 수준의 변화가 일어난다는 사실이 생쥐 실험에서 밝혀졌다.

운동과 노화가 생쥐의 뇌 세포에 미치는 영향 실험 18개월 된 생쥐에게 쳇바퀴 운동을 시킨 결과 해마에 있는 노화된 미세아교세포(microglia)의 유전자 발현 패턴이 젊게 바뀌고, T세포도 생성이 안되거나 그 수가 감소하는 것으로 나타났다. [Aging Cell/Jana Vukovic et al. 제공. 재판매 및 DB 금지]

호주 퀸즐랜드대 제나 부코비치 교수팀은 18일 의학 저널 '에이징 셀'(Aging Cell)에서 생쥐에게 운동을 시키면서 운동과 노화가 생쥐의 뇌에 있는 개별 세포 유전자 발현에 미치는 영향을 분석하는 연구를 통해 이 같은 결과를 얻었다고 밝혔다.

연구팀은 뇌의 노화를 늦추거나 되돌리면 인지 장애를 완화할 수 있다며 이전 연구에 따르면 운동이 인지 기능 저하를 완화할 수 있다는 사실이 밝혀졌지만, 그 기저에 깔린 메커니즘은 아직 명확하지 않다고 연구 배경을 설명했다.

이들은 이 연구에서 운동이 뇌에 미치는 영향을 알아보기 위해 생쥐에게 자발적으로 쳇바퀴 운동을 하게 하면서 단일 세포 RNA 염기서열 분석을 통해 기억과 학습, 감정 등에 관여하는 뇌 부위인 해마(hippocampus)의 다양한 세포에서 일어나는 유전자 발현 변화를 조사했다.

그 결과 운동이 뇌 기능을 지원하는 중추신경계 면역세포인 미세아교세포(microglia)의 유전자 발현에 큰 영향을 미치는 것으로 밝혀졌다. 운동을 한 생쥐들은 노화된 미세아교세포의 유전자 발현 패턴이 젊은 미세아교세포에서 나타나는 패턴으로 바뀌는 것으로 나타났다.

연구팀은 또 미세아교세포를 약물로 제거하는 실험을 통해 해마에서 운동의 자극 효과로 새로운 신경세포가 형성되는 과정에 미세아교세포가 필요하다는 것을 밝혀냈다.

또 18개월 된 생쥐에게 쳇바퀴 운동을 하게 한 결과 노화가 진행되는 동안 해마에서 면역세포인 T세포 생성이 안 되거나 그 수가 감소하는 것으로 나타났다. 이런 면역세포는 일반적으로 젊은 시절에는 뇌에서 발견되지 않다가 나이가 들면서 증가한다.

논문 공동 교신저자인 부코비치 교수는 "신체활동이 뇌의 면역세포 구성을 젊어지게 하고, 노화로 인한 부정적인 영향을 역전시킨다는 결과에 놀라움과 흥분을 느꼈다"며 이 결과는 맞춤형 운동을 일상화하는 것이 노화와 그로 인한 인지기능 저하 예방에 중요하다는 것을 보여준다고 말했다.

이어 이 연구 결과가 신체적, 정신적 능력을 유지하거나 개선하고자 하는 노인들이 실천할 수 있는 운동 방안을 개발하는 데에도 도움이 될 것이라고 덧붙였다.

◆ 출처 : Aging Cell, Jana Vukovic et al., 'Exercise rejuvenates microglia and reverses T cell accumulation in the aged female mouse brain', https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/acel.14172

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