여의도성모 임현국 교수팀, 노인 우울증으로 인한 알츠하이머 치매 발병 기전 세계 첫 규명
뇌 네트워크 단절이 우울증과 알츠하이머병 위험 매개해

▲(좌부터)여의도성모병원 뇌건강센터 정신건강의학과 임현국·왕성민 교수
▲(좌부터)여의도성모병원 뇌건강센터 정신건강의학과 임현국·왕성민 교수

[메디칼업저버 박선혜 기자] 국내 연구팀이 노인 우울증과 알츠하이머병 치매 발병 메커니즘을 세계 최초로 규명했다.

가톨릭대 여의도성모병원 뇌건강센터 정신건강의학과 임현국(교신저자)·왕성민(제1저자) 교수 연구팀은 뇌 네트워크 단절이 우울증과 알츠하이머병 위험을 매개한다는 사실을 확인했다.

우울증이 심하면 알츠하이머병 치매로 이어질 수 있다는 점은 많은 연구를 통해 알려졌다. 그러나 우울증이 어떤 이유로 알츠하이머병 발병 위험을 높여 치매로 발전하는지에 대한 기전은 불명확했다.

연구팀은 알츠하이머병과 우울증에서 공통적으로 관찰되는 '디폴트모드네트워크 연결 이상(default mode network dissociation)', 즉 디폴트모드네트워크의 전방부 연결성은 증가하고 후방부 연결성은 감소하는 '전·후방 분리현상'이 우울증과 알츠하이머 병리를 연결시켜주는 주요 기전임을 세계 최초로 규명했다. 

디폴트모드네트워크란, 사람이 인지활동을 하지 않을 때인 멍한 상태이거나 몽상에 빠졌을 때 활성화되는 뇌의 특정 부위다. 전전두엽, 후방대상피질, 하두 정소엽으로 구성된다.

연구팀은 2017~2019년 뇌건강센터 외래를 방문한 60세 이상 노인을 대상으로 F-18 플로르메타몰 뇌 양전자 방출 단층촬영(PET) 및 기능적 MRI(functional MRI) 검사를 시행했다. 이를 통해 베타-아밀로이드 단백질 축적도, 뇌의 기능적 연결, 우울증과의 연관성을 분석했다.

총 235명이 인지기능은 정상이나 우울증이 있는 우울군(118명) 또는 비우울군(117명)으로 분류됐다. 

▲뇌기능 MRI 결과. 우울군은 비우울군에 비해 디폴트모드네트워크의 전방부(슬하전두대상피질, 주황색)의 기능적 연결이 증가한 반면 후방부(뒤측 쐐기앞 소엽 및 후방대상피질, 푸른색)의 기능적 연결은 감소한 것으로 나타났다. 
▲뇌기능 MRI 결과. 우울군은 비우울군에 비해 디폴트모드네트워크의 전방부(슬하전두대상피질, 주황색)의 기능적 연결이 증가한 반면 후방부(뒤측 쐐기앞 소엽 및 후방대상피질, 푸른색)의 기능적 연결은 감소한 것으로 나타났다. 

그 결과, 우울군은 비우울군에 비해 대뇌 중요 네트워크 중 하나인 디폴트모드네트워크의 전방부(슬하전두대상피질)의 기능적 연결이 증가한 반면 후방부(뒤측 쐐기앞 소엽 및 후방대상피질)의 기능적 연결은 감소한 것으로 나타났다. 

또 베타-아밀로이드 단백질 축적도가 높을수록 디폴트모드네트워크의 전방부 연결성은 증가했으나 후방부 연결성은 감소했다. 

이러한 디폴트모드네트워크 전·후방 분리 현상은 우울군에서 더 심하게 관찰됐다. 전방부 연결성이 증가할수록 우울증상은 더 심해지며, 후방부 연결성이 감소할수록 기억력이 저하되는 것으로 나타났다.

▲네트워크 도식도. 베타-아밀로이드 단백질 축적이 디폴트모드네트워크의 전방 활성도를 증가 시켜 우울증을 일으킨다는 사실을 규명했다. 

특히 연구팀은 알츠하이머병의 주요 위험요인으로 알려진 베타-아밀로이드 단백질 축적이 우울증 발생의 직접적 요인이 아니라, 디폴트모드네트워크의 전방 활성도를 증가 시켜 우울증을 일으킨다는 사실을 세계 처음으로 규명했다. 

연구팀은 디폴트모드네트워크 전·후방 분리 현상이 심해지면 네트워크 연결 간격이 이전 상태로의 회복이 불가능한 상태가 돼 알츠하이머병 치매가 가속화된다고 판단했다.

왕성민 교수는 "그동안 베일에 가려졌던 노인 우울증과 알츠하이머병의 관계를 보다 명확하게 이해하게 돼 치매 진단 및 치료에 도움이 될 것으로 보인다"고 밝혔다.

임현국 교수는 "우울증상을 보이는 노인의 경우 조기에 철저한 진단적 검사와 치료를 받는 것이 치매 예방에 중요하다"고 조언했다. 

한편 이번 연구는 미국신경정신약리학회 공식 저널인 Neuropsychopharmacology 6월호에 실렸다.

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