식물성 화합물인 루테올린(luteolin)이 풍부한 식단이 뇌 염증 분자의 방출을 직접적으로 억제함으로써 노화에 관련된 뇌의 염증 및 기억력 감퇴를 줄이는 것으로 나타났다.
 
루테올린은 당근, 후추, 셀러리, 올리브유, 페퍼민트, 로즈마리, 카모마일 등 여러 식물체에서 발견된다.
 
노화모델 쥐를 이용해 식이 루테올린의 효과를 조사한 이번 새로운 연구는 Journal of Nutrition에 게재됐다.
 
연구진은 뇌와 척수에 있는 특성화된 면역세포인 소교세포(microglial cell)에 초점을 맞췄다.
 
감염은 소교세포를 자극해 사이토카인이라 불리는 신호전달분자를 생성하게 하며, 사이토카인은 뇌에서 일련의 화학적 변화들을 불러일으킨다.
 
이러한 신호전달분자들 중 염증성 사이토카인은 질환 행동, 즉 졸음, 식욕부진, 기억력 감퇴, 자주 병을 동반하는 우울증 관련 행동 등을 유발한다.
 
이번 새로운 연구를 주도한 일리노이대 동물과학 교수인 로드니 존슨(Rodney Johnson)은 뇌 속 염증은 노화 관련 기억력 문제의 핵심 원인으로 보인다고 말했다.
 
“우리는 과거에 정상적인 노화과정에서 소교세포가 기능장애를 일으켜 염증성 사이토카인을 과도하게 생성하기 시작함을 발견했다. 우리는 이러한 현상이 인지적 노화의 원인이 되고, 신경퇴행성 질환이 발달하도록 만드는 요인이라 생각한다”
 
존슨은 영양소 및 루테올린을 포함한 다양한 생활성 식물성 화합물의 항염증 특성을 연구하는데 거의 10년을 바쳤다.
 
존슨의 연구실 및 기타 연구진이 수행한 이전 연구의 결과는 루테올린이 체내에서 항염 효과를 나타낸다는 사실을 보여줬다.
 
그러나, 이번 연구는 루테올린이 뇌 속에서 소교세포에 직접적으로 작용해 염증성 사이토카인의 생성을 감소시킴으로써 인지건강을 증진시킴을 시사하는 최초의 연구이다.
 
연구진은 세균성 독소에 노출된 소교세포가 신경세포를 죽일 수 있는 염증성 사이토카인을 생성함을 밝혀냈다.
 
그러나 이 소교세포가 세균성 독소를 만나기 전에 루테올린에 노출됐을 때에는 신경세포들은 살 수 있었다.
 
존슨은 “루테올린이 신경독성을 나타내는 염증성 매개자들의 생성을 저해했기 때문에 신경세포들이 생존할 수 있었다”라고 말했다.
 
연구진은 실험 전 신경세포들을 루테올린에 노출하는 것만으로는 신경세포의 생존에 아무런 영향을 미치지 못한다는 사실을 발견했다.
 
“이는 루테올린이 신경세포들을 직접적으로 보호하지 않는다는 것을 보여준다. 루테올린은 소교세포에 영향을 미쳐 신경세포를 보호한다”라고 존슨은 말했다.
 
다음으로 연구진은 주의를 성숙쥐(3-6개월령)와 노령쥐(24개월령)의 뇌와 행동에 미치는 루테올린의 영향 측면으로 돌렸다.
 
실험쥐들은 대조군 사료 또는 루테올린이 보충된 사료를 4주 동안 먹었다.
 
연구진은 실험쥐의 공간기억을 평가하는 한편, 기억과 공간 의식에 중요한 뇌 영역인 해마 내의 염증성 지표들의 수준을 측정했다.
 
일반적으로 노령쥐에서는 뇌 속 염증성 분자 수준이 더 높게 나타났으며, 기억력 테스트에서도 노령쥐가 성인쥐보다 더 손상된 것으로 나타났다.
 
그러나 루테올린이 보충된 사료를 먹은 노령쥐들은 같은 월령대의 쥐들에 비해 보다 나은 학습 및 기억 수행을 보였으며, 뇌 속 염증성 사이토카인의 수준은 성인쥐와 훨씬 비슷했다.
 
존슨은 “노령쥐에게 사료를 통해 루테올린을 공급했을 때 뇌의 염증이 감소되었으며, 동시에 작동기억이 성인쥐에서 보여지는 수준으로 회복됐다”라고 말했다.
 
여러 연구에서 루테올린 같은 식물성 화합물들이 뇌 속에 도달할 수 있음을 보여줬다고 존슨은 말했다.
 
“우리는 식이 중의 루테올린이 뇌에 접근해 소교세포의 활성과 이들이 생성하는 염증성 사이토카인을 억제 또는 감소시킨다고 믿는다. 이러한 항염효과가 작동기억이 보다 어린 나이 수준으로 회복될 수 있게 하는 메커니즘일 것이다. 이러한 자료는 몸에 좋은 음식을 섭취하는 것이 뇌 속의 노화관련 염증을 감소시켜 더 나은 인지 건강을 가져올 가능성이 있음을 시사한다”라고 존슨은 말했다.
 
이번 연구는 국립보건연구원의 지원을 받았다. (한국과학기술정보연구원) 


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