성인 4명 중 1명은 일생 동안 뇌졸중을 겪는다. 그중 절반은 내출혈이나 산소 공급 부족으로 뇌세포가 돌이킬 수 없을 정도로 파괴돼 신체 마비에 따른 운동 능력 소실이나 언어 장애와 같은 후유증이 남는다. 이러한 손상을 뇌졸중 이전의 상태로 회복시키는 치료법은 현재로선 없다. 그러나 스위스 취리히 대학교 연구진이 쥐 실험에서 뇌졸중 환자의 뇌세포를 복구하는 데 성공해 치료 가능성이 열렸다. 취리히대 재생의학연구소 신경퇴행 그룹 크리스티안 타켄버그 과학부장이 이끄는 연구진은 미국 서던캘리포니아 대학교 연구진과 공동 연구를 통해 신경줄기세포가 뇌 조직을 재생하는 잠재력이 있음을 입증하는 논문을 발표했다. 해당 논문은 네이처 커뮤니케이션즈에 지난 16일 게재됐다. 연구진은 신경계의 다양한 세포 유형을 형성할 수 있는 인간 신경줄기세포를 신경전구세포(NPC)라는 특수 뇌세포로 배양해 뇌졸중을 겪은 쥐의 뇌에 이식했다. 실험에 사용된 28마리의 쥐는 인간 줄기세포에 거부 반응을 보이지 않도록 유전자 변형된 상태였다. 28마리 중 11마리에 25만개의 NPC가 투여됐고, 나머지 쥐(대조군 11마리, 위약 대조군 4마리)에는 세포 없이 부형제 용액만 투여됐다. 이식된 세포는 5주 이상 생존했으며 주변 뇌 조직과 상호작용해 치유를 촉진하는 것으로 나타났다. 타켄버그는 “이식된 세포 대부분 뉴런으로 전환돼 이미 존재하는 뇌세포와도 소통하는 것을 확인했다”고 밝혔다. 5주 후 세포를 이식받은 쥐와 아닌 쥐 사이의 차이가 뚜렷하게 나타났다. 정밀 사다리 걷기 시험에서 치료를 받지 않은 쥐들은 뇌졸중 후유증과 같이 비틀거렸지만, 세포를 이식받은 쥐들은 건강한 쥐에 가까운 성적을 보였다. 이식된 세포의 약 78%가 성숙한 뉴런으로 발달했고, 이 중 거의 절반이 GABA성 인터뉴런으로 발달했다. 이는 뇌졸중으로 인해 흔히 소실되며, 지속적인 장애와 관련된 뉴런 유형이다. 연구진은 이식된 세포가 단순히 손상된 뉴런을 대체하는 것 외에도 뇌 회복에 어떤 영향을 미치는지 밝혀냈다. 분석 결과 이식된 세포는 기존 뇌 조직과 여러 전달 경로를 통해 소통했고, 이러한 상호작용은 뇌 기능의 광범위한 개선과 연관돼 있었다. 치료를 받은 쥐는 손상된 부위의 혈관 성장이 더 강했고, 염증 신호가 감소했으며, 혈액-뇌 장벽 기능이 더 안정적이었다. 또 뇌실하대라는 영역에서 새로운 뉴런을 생성하는 뇌 자체 줄기세포를 자극하는 것으로 나타났다. 연구진은 이식된 세포가 조정자처럼 작용해 손상된 신경 세포를 대체하는 동시에 뇌의 자연적인 복구 메커니즘을 촉진한다는 결론을 내렸다. 이 연구는 뇌졸중을 겪고 운동 능력이나 언어 능력이 손상된 환자를 치료할 가능성을 제시한다. 그러나 이 접근법을 사람에게 적용하기까지는 여전히 여러 걸림돌이 남아 있다. 실험을 위해 쥐의 면역 기능을 변형시켜 인간 줄기세포에 거부 반응을 일으키지 않도록 했는데, 이는 실제 환자에게서 면역 거부 반응이 일어날 수도 있다는 뜻이 된다. 또 이 연구에서는 이식된 세포에서 발달한 뉴런이 뇌의 기존 조직과 기능적으로 완전히 연결을 형성했는지 직접적으로 증명하지 못했다. 세포를 이식받은 쥐의 운동 능력이 향상됐다고는 하나 다른 여타 뇌 기능이 정상 작동하고 있는지는 좀 더 면밀한 연구가 필요하다는 것이다. 그럼에도 이 연구는 기존보다 장점이 분명하다. 신경전구세포는 유전자 변형 없이 표준화된 임상 절차를 통해 생성했기 때문에 의료용 생산에 적합하다. 또 문제 발생 시 신경전구세포를 제거하는 스위치를 포함해 안전 기능도 내장했다. 논문 저자들은 안전성에 대한 후속 연구가 성공한다면 향후 5~7년 안에 인체 임상 시험에 돌입할 수 있을 것으로 보고 있다.

술을 사랑하는 사람을 일명 ‘애주가’(愛酒家)라 부른다. 하지만 과도한 음주 사랑은 알코올의존증으로 발전할 수 있으며, 자칫 판단력이 흐려지고 기억이 자주 끊기는 알코올성 치매로도 이어질 수 있다. 이를 우려한 보건복지부는 주류 판매용 용기(술병) 경고 문구를 ‘과음’에서 ‘음주’로 개정하는 방안을 추진하고 있다. 방송통신심의위원회도 출연자들의 음주 장면을 반복적으로 방송하며 ‘음주 미화’ 논란을 일으킨 MBC ‘나 혼자 산다’에 대해 법정제재인 ‘주의’를 의결했다. 하지만 한국 사회는 여전히 음주에 관대하다. 질병관리청의 ‘국민건강영양조사 제9기 1차 연도(2022년) 결과’를 보면 고위험 음주율은 남성 21.3%, 여성 7.0%로 남성은 전년보다 1.6% 포인트 높아졌고 여성은 비슷한 수준을 유지했다. 고위험 음주율은 1회 평균 남성은 7잔(또는 맥주 5캔), 여성 5잔(또는 맥주 3캔) 이상을 최소 주 2회 마시는 비율이다. 최근 1년간 월 1회 이상 한 번의 술자리에서 남성은 7잔(또는 맥주 5캔), 여성은 5잔(또는 맥주 3캔) 이상 음주한 비율을 뜻하는 월간 폭음률은 남성 48.8%, 여성 25.9%로 전년보다 모두 1.8% 포인트 증가했다. 세계보건기구(WHO) 산하 국제암연구소(IARC)가 지정한 1급 발암물질인 술이 치매로까지 이어질 수 있다는 사실을 간과한 탓이다. ‘블랙아웃’ 반복되면 ‘뇌실’ 가속화…판단력 저하·성격 변화 알코올의존증은 알코올을 장기간 사용하여 알코올과 관련된 문제 행동이 빈번히 나타나고, 알코올 금단 또는 내성 등의 신체적 증상이 나타나는 경우를 말한다. 의존증이 심화하면 알코올성 치매 증상의 일종인 ‘블랙아웃’ 즉 필름이 끊기는 현상이 반복되기도 한다. 체내에 흡수된 알코올을 분해하는 과정에서 아세트알데히드가 발생하는데, 이것이 해마의 신경세포 재생을 억제하기 때문이다. 영구 기억으로 저장하기 전의 기억이 임시로 머무는 장소인 해마가 손상되면, 영구 기억 자체가 존재하지 않게 된다. 초기에는 이런 뇌의 기능에만 문제가 생겼다가 바로 복구되지만 블랙아웃이 이어지면 뇌의 광범위한 구조 변화가 일어난다. 뇌가 쪼그라들면서 뇌의 텅 빈 공간인 ‘뇌실’이 늘어난다. 실제 미국 웨슬리대 연구 결과 하루 소주 3잔에 해당하는 알코올을 30년 이상 마시면 뇌세포 파괴 속도가 빨라져 뇌의 용량이 평균 1.3% 줄어들고 하루 1잔씩만 마셔도 0.5% 줄어드는 것으로 조사됐다. 뇌의 기능이 떨어지면 음주 조절 능력이 낮아져 더 많은 양의 술을 마시게 되고 폭음의 악순환을 낳는다. 또 뇌의 위축이 기억력과 판단력 저하, 성격의 변화가 동시에 나타난다. 미국 텍사스대 의대 신경과학 및 세포생물학과 연구진에 따르면 잦은 음주는 새로운 신경세포를 만드는 뇌의 성체 줄기세포 성장을 차단하고 사멸시켜 판단력이나 기억력 같은 뇌 기능을 저하시킨다. 장기간의 알코올 섭취가 기억 중추와 함께 사람의 성격이나 감정, 행동을 조절하는 ‘전두엽’을 손상시키기 때문이다. 알코올성 치매 환자는 감정과 충동을 조절하는 능력에도 심각한 문제가 나타나는 이유다. 실제로 연구팀이 생쥐를 이용해 실험한 결과, 알코올에 자주 노출된 쥐들은 뇌실의 밑부분인 뇌실하대(subventricular zone)의 성체줄기세포가 크게 망가졌다. 뇌실하대는 동물의 뇌에는 종양과 신경퇴행질환으로부터 뇌를 보호하기 위해 새로운 뇌세포가 만들어지는 2개의 뇌 영역 중 하나다. 연구팀은 “성인의 뇌에는 줄기세포가 있어서 새로운 신경세포를 만들어 내지만 알코올로 인해 뇌 줄기세포 자체가 파괴되면 뇌 손상을 보호할 수 있는 방법이 없다”고 전했다. 블랙아웃과 뇌위축, 알코올성 치매로 연결되는 과정을 끊으려면 결국 절주 또는 금주밖에는 방법이 없다. 6개월에 2회 이상 블랙아웃을 경험하고 이후 그 빈도가 잦아진다면, 정신건강의학과 전문의 상담을 고려해 볼 필요가 있다.

“한 잔의 술에 시름을 잊고~”시름을 잊게 하기 위해 낮 술 한 잔을 기울이는 이들을 종종 볼 수 있다. 그런데 시름을 잊으려는 한 잔 술이 잦다보면 뇌에서 더이상 새로운 신경세포를 만들어 내지 못해 판단력 등 뇌기능을 떨어뜨릴 수 있다는 연구결과가 나왔다. 미국 텍사스대 의대 신경과학 및 세포생물학과 연구진은 잦은 음주가 새로운 신경세포를 만들어 내는 뇌의 성체 줄기세포 성장을 차단하고 사멸시켜 판단력이나 기억력 같은 뇌기능을 저하시킨다는 사실을 밝혀냈다. 이번 연구는 생물학 분야 국제학술지 ‘스템 셀 리포츠’ 최신호에 발표됐다. 연구팀은 생쥐를 이용해 실험한 결과 알코올에 자주 노출된 쥐들은 뇌실의 밑부분인 뇌실하대(subventricular zone)의 성체줄기세포가 크게 망가진다는 사실을 확인했다. 뇌실하대는 동물의 뇌에는 종양과 신경퇴행질환으로부터 뇌를 보호하기 위해 새로운 뇌세포가 만들어지는 2개의 뇌 영역 중 하나다. 특히 암컷 생쥐가 수컷 생쥐보다 음주로 인한 뇌줄기세포 파괴가 심한 것으로 조사됐다. 암컷 생쥐들은 수컷 생쥐보다 심하게 술에 취한 행동을 보였고 뇌실하대 부분의 줄기세포 숫자도 훨씬 많이 줄어든 것을 연구팀은 확인했다. 연구팀은 “그동안 뇌의 신경세포 수는 출생 초기에 고정되기 때문에 알코올에 의해 뇌 손상을 치료하는 최선의 방법은 남은 신경세포를 보호하는 것 밖에 없다고 생각해왔다”며 “성인의 뇌에는 줄기세포가 있어서 새로운 신경세포를 만들어 내지만 알코올로 인해 뇌 줄기세포 자체가 파괴되면 뇌손상을 보호할 수 있는 방법이 없다”고 말했다. 유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr