뇌는 일정한 속도로 늙지 않는다… 24세부턴 완만, 60대 이후 급변

인간 뇌 전전두엽 ‘생애 지도’ 완성 사후 기증 뇌세포 632만 개 분석 영아~97세 전전두엽 변화도 비교 24세 무렵 세포 구성 변화 ‘완만’… 60대 이후 광범위한 변화 일어나 역대급 규모의 인간 뇌 전전두엽 지도가 작성됐다. 전전두엽은 고등 인지 기능의 핵심 역할을 수행한다. 연구 성과는 인간 전 생애에 걸쳐 전전두엽의 발달 단계를 면밀히 살펴 알츠하이머병 조현병 등 주요 신경·정신질환과 노화 등을 연구하는 데 유용하게 활용될 것으로 기대된다. 미국 국립노화연구소(NIA)의 지원을 받는 국제 공동연구그룹 ‘사이크에이디(PsychAD) 컨소시엄’은 인간 전전두엽의 발달 및 노화와 뇌 질환 변화를 추적한 대규모 단일세포 지도를 구축하고 관련 연구를 23일(현지 시간) ‘네이처’와 네이처 계열 국제학술지에 공개했다.● 인간 뇌세포 632만 개 비교 분석 이동훈 미국 마운트시나이 아이칸의대 교수 팀은 사망 기증자 1494명의 뇌에서 얻은 뇌세포 약 632만 개의 유전자 발현 정보를 분석하고 알츠하이머병 파킨슨병 조현병 등 8가지 뇌 질환이 세포 수준에서 어떻게 닮았거나 다른지 규명했다. 주요 뇌 질환은 그동안 질환별 특징에 초점을 맞춘 연구가 주로 이뤄졌다. 알츠하이머병은 비정상적으로 뇌에 쌓이는 단백질 ‘아밀로이드 베타’와 ‘타우’, 파킨슨병은 도파민 신경세포, 조현병은 신경회로 관련 유전자 등이다. 연구팀은 뇌세포 유전자 발현 데이터 분석을 기반으로 서로 다른 질환을 앓는 환자에서 나타나는 공통적인 유전자 발현 패턴을 파악했다. 그 결과 단백질이 세포 내에서 적절한 위치로 이동하거나 유전정보를 전달하는 메신저리보핵산(mRNA) 가공 과정 등 기본적인 세포 기능과 관련된 일부 유전자 변화가 공통 인자로 나타났다. 임상적으로 다른 질환 사이에도 겹치는 세포 수준의 취약성 경로가 있을 가능성이 제시된 것이다.● 전 생애 걸친 전전두엽 변화 파악… 뇌, 평생 일정한 속도로 늙지 않아 뇌 전전두엽은 이마 바로 뒤에 있는 대뇌 피질 앞부분으로 고등 인지 기능의 핵심 역할을 수행하며 주요 신경·정신질환과 연관성이 크다. 게티이미지뱅크 파노스 루소스 아이칸의대 교수 팀은 신경·정신질환이 없는 정상인 284명의 사후 뇌 조직에서 단일세포 130만 개의 유전자 발현을 분석해 영아기부터 노년기까지 전전두엽을 이루는 각 세포의 구성과 유전자 발현 등이 어떻게 변화하는지 분석했다. 연령 분포는 영아부터 최대 97세까지다. 그동안 과...