장내 미생물 유래 물질 ‘프로피온산’, 알츠하이머 질환 진행 늦출 수 있다

 

미국 노스웨스턴 의대 연구진이 장내 미생물이 만들어내는 대사산물인 ‘프로피온산(propionate)’이 알츠하이머병의 주요 병리인 뇌 염증과 아밀로이드 플라크 축적을 억제할 수 있다는 연구 결과를 발표했다. 이번 연구는 Journal of Clinical Investigation에 게재되었으며, 알츠하이머 질환의 예방 및 완화 전략에서 장내 미생물의 역할에 대한 새로운 가능성을 제시했다.

알츠하이머병은 현재 미국에서 600만 명 이상이 앓고 있으며, 고령화와 함께 그 수는 더욱 가파르게 증가할 것으로 예상된다. 최근에는 장내 미생물과 알츠하이머 발병 간의 연관성이 학계에서 주목받고 있지만, 그 정확한 기전은 명확히 밝혀지지 않은 상태였다.

노스웨스턴 의대 신경과 로버트 배서(Robert Vassar) 교수 연구팀은 알츠하이머 모델 생쥐에 장내 미생물 변화를 유도하는 항생제를 투여한 뒤, 대사 변화를 분석했다. 그 결과, 장내 특정 박테리아(Akkermansia)의 증식과 함께 프로피온산 농도가 상승했으며, 이와 동시에 뇌 속 염증 반응과 독성 단백질 축적이 감소하는 경향이 확인되었다.

연구팀은 추가로 프로피온산을 생쥐의 음용수에 직접 첨가해 실험을 이어갔고, 투여된 생쥐에서는 IL-17이라는 염증성 사이토카인의 수치가 유의하게 감소하고, 아밀로이드 플라크 형성도 억제되었다고 보고했다. 다만 이러한 효과는 남성 생쥐에서만 나타났으며, 여성 생쥐에서는 유사한 경향이 관찰되지 않았다.

배서 교수는 “프로피온산이 장에서 혈액을 통해 뇌로 전달되고, 그 과정에서 염증 유발 사이토카인인 IL-17의 발현을 억제하는 것으로 보인다”며, “이러한 메커니즘이 어떻게 알츠하이머의 진행을 막는지는 추가 연구가 필요하다”고 설명했다.

연구진은 향후 여성 호르몬이 장내 미생물 구성이나 약물 반응성에 어떤 영향을 미치는지를 규명하고, IL-17과 알츠하이머 병리 간의 관계도 더욱 심층적으로 분석할 계획이다. 아울러 프로피온산의 효과를 모방하거나 강화할 수 있는 식이요법, 프로바이오틱스 또는 약물 기반 치료 전략 개발 가능성도 열려 있다고 밝혔다.

이번 연구는 알츠하이머 예방 및 치료에 있어 장내 미생물의 조절이라는 새로운 접근법을 제시하며, 장-뇌 축(gut-brain axis) 기반 맞춤형 치료의 실현 가능성에도 청신호를 켰다.