생쥐의 배아세포에 다른 동물의 줄기세포를 이식해, 생쥐에 이 동물의 세포로 이뤄진 폐가 생기게 하는 줄기세포 분화 기술을 미국 과학자들이 개발했다. 이렇게 생긴 생쥐의 폐는 완전히 정상 기능을 했고, 거부반응도 없었다고 한다. 이는 같은 기술로 인간의 세포로 이뤄진 폐를 다른 동물에 생기게 하는 것도 불가능하지 않다는 걸 시사한다고 연구팀은 주장했다. 미국 컬럼비아대 의대 연구진은 이런 내용의 논문을 지난 7일(현지시간) 저널 '네이처 메디신(Nature Medicine)' 온라인판에 발표했다. 이 대학이 온라인(www.eurekalert.org)에 공개한 논문 개요 등에 따르면 수요에 턱없이 부족한 인간의 이식용 장기를 대량 확보할 수 있는 가능성을 열었다는 점에서 일단 주목된다. 논문의 공동 수석저자인 웰링턴 카르도소 유전학과 교수는 "이식용으로 기증된 폐가 없어, 치료도 받지 못한 채 생명을 잃는 불치의 폐 질환 환자가 세계적으로 수백만 명에 달한다"라면서 "언제 순서가 올지 모르는 폐 기증을 기다리는 대신 인간의 폐를 동물에서 만들어 내는 전략이 가능하다는 걸 입증했다"고 말했다. 하지만 이런 방식의 장기 생산에 대해서는 반대하는 사람도 적지 않아 윤리적, 도덕적 논란은 피하기 어려울 듯하다. 이번 연구의 돌파구는 발달 단계의 동물에 줄기세포를 이식해 보자는 발상에서 열렸다. 그러면 동물의 폐 발달 신호를 새로운 폐를 만드는 데 이용할 수 있다고 본 것이다. 첫 번째 난관은, 이식 줄기세포(donor stem cells)가 여러 다른 유형의 세포로 분화하는 능력을 유지하게 조직 배양 조건을 갖추는 것이었다. 이 문제를 해결한 연구팀은 생명공학 기술로 조작한 두 가지 유형의 생쥐 배아세포에 줄기세포를 이식했다. 생쥐 배아세포와 이식 줄기세포가 섞인 '키메라 배아(chimeric embryo)'를 만든 셈이다. 두 가지 유형 중 하나는 성숙한 폐 세포로 발달하는 줄기세포를 없앤 것이고, 다른 하나는 폐를 만들 만큼 충분히 세포를 생성하지 못하는 것이었다. 그 결과, 이식된 줄기세포는, 배아에서 작용하는 성장 촉진 분자를 원래 세포보다 더 많이 생성해, 정상적으로 기능하는 폐로 분화했다. 이렇게 다른 동물의 줄기세포에서 분화한 폐를 갖고도 생쥐는 별문제 없이 성체로 자랐다. 여러 가지 기능을 테스트한 결과 '키메라' 폐는 아무런 거부 반응 없이 정상적인 폐처럼 작동했다. 논문의 제1 저자인 모리 무네마사 박사는 "배아세포의 면역체계가 켜지기 전에 줄기세포를 이식했다"라면서 "이게 거부 반응이 생기지 않은 이유인지도 모른다"라고 설명했다. 카르도소 교수는 이어 "폐 발달 신호 중 여러 개가 개구리부터 생쥐, 인간까지의 종들에 걸쳐 보존돼 있다"라면서 "동물을 이용해 인간의 폐를 만들어 낸다는 생각이 불가능한 건 아니다"라고 강조했다. 한편 이번 연구엔 스탠퍼드대의 나가우치 히로미츠 유전학 교수가 공동 수석저자로 참여했다. 스탠퍼드대와 일본 도쿄대에서 각각 자신의 연구팀을 운영하는 그는, 인간에게 이식할 수 있는 신체 기관을 동물에서 만들어내는 줄기세포 분화 연구의 세계적인 권위자로 꼽힌다.

카이스트(KAIST) 정재웅(전기및 전자공학부)교수 연구팀은 사용 목적과 신체 적용 여부에 따라 딱딱하거나 부드러운 형태를 하나의 전자기기에서 선택적으로 구현할 수 있는 기술 개발에 성공했다고 6일 밝혔다. 연구팀이 개발한 기술은 딱딱한 형태의 전자기기와 유연 기기의 경계를 허물어 활용도, 사용 편의성, 휴대성, 생체적합성을 모두 극대화할 수 있어 소비 전자제품뿐 아니라 생체의학, 로봇 공학 등의 다양한 분야에 혁신적 변화가 기대된다. 일반적으로 전자기기는 사용 목적에 따라 특정 강성을 갖도록 설계된다. 스마트폰, 노트북은 딱딱한 형태로 손에 쥐거나 테이블 위에 놓고 사용하기 적합하고, 최근 활발히 개발되는 유연 신축성 전자기기는 착용성이 뛰어나 웨어러블 형태로 활용되고 있다. 하지만 딱딱한 형태는 신체에 착용 시 각종 불편함을 일으키고, 생체이식 시 조직 파괴나 염증 등을 유발할 수 있다. 반면 유연 신축성 전자기기는 외력을 견디지 못하고 쉽게 모양이 변하기 때문에 몸에서 탈착 시 일반적인 전자기기와 같이 편리하게 사용하기 어렵다는 단점을 가진다. 연구팀은 갈륨(Gallium)과 중합체(polymer)를 이용한 합성물질을 제작해 온도에 따라 강성률 변화가 가능한 전자 플랫폼을 구현했다. 이를 유연 신축성 전자회로와 결합해 강성률이 변화 가능한 새로운 형태의 전자기기를 구현했다. 연구의 핵심 소재인 갈륨은 금속임에도 생체 온도(29.8℃)에서 녹는점을 가져 신체 탈부착 시 고체와 액체 간의 상태 변화가 가능하다. 이러한 점에 기반해 갈륨을 중합체에 내장해 온도에 따라 강성률 변화가 가능한 전자 플랫폼을 제작했다. 연구팀은 또 전자기기의 강성도를 변화시킬 수 있는 특징을 활용해 다양한 적용 분야에서 기존 전자기기가 갖는 한계점을 극복할 수 있음을 증명했다. 예를 들어 스마트폰을 평상시에는 딱딱한 형태로 손에 쥔 상태나 책상 위에서 이용하고, 이동 시 몸에 부착해 부드러운 웨어러블 기기 형태로 만듦으로써 휴대성을 높일 수 있음을 보여줬다. 이와함께 강성을 변환시킬 수 있는 압력 센서를 개발해 목적에 따라 민감도와 압력 감지의 범위를 조절하는 데 성공했다. 그뿐만 아니라, 뇌 조직에 이식 시 부드럽게 변화하는 뇌 탐침을 개발해 기존 딱딱한 탐침 대비 뇌 손상 및 염증 반응을 최소화할 수 있었다. 이렇게 변형 가능한 전자기기 기술은 웨어러블, 임플랜터블, 센싱기기 및 로봇 등에 적용돼 다양한 목적과 상황에 유동적으로 사용될 수 있는 다목적 전자기기 시스템 개발을 이끌 수 있을 것으로 기대된다. 정 교수는 “평상시 딱딱한 형태의 전자기기로 쓰이나 몸에 부착 시 혹은 내부 장기에 이식 시 우리 신체 조직처럼 부드럽고 신축성 있게 변환될 수 있는 기기 플랫폼 기술 개발을 통해, 일반적인 전자기기와 유연 기기가 갖는 단점은 없애면서 사용 목적에 따라 각각의 장점을 극대화할 수 있다”며 “전자기기의 활용 폭을 크게 넓힐 수 있을 것”이라고 말했다. 변상혁 연구원과 한국전자통신연구원의 심주용 박사가 1저자로 참여하고 이주현, 라자 콰지(Raza Qazi) 연구원 등이 참여한 이번 연구는 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’ 11월 1일 자에 게재됐다. 대전=임정재 기자 jjim61@segye.com

유아기(2~6세)에 스마트폰, TV, 태블릿 컴퓨터를 자주 보면 뇌 기능 발달이 늦어진다는 새로운 연구결과가 나왔다. 미국 신시내티 아동병원의 존 허튼 박사 연구팀이 3~5세 아이들 47명(남아 20명, 여아 27명)의 뇌 MRI 영상, 인지기능 테스트, 스크린 노출 시간에 관한 자료를 비교 분석한 결과 이 같은 사실이 확인됐다고 CNN 뉴스 인터넷판과 헬스데이 뉴스가 5일 보도했다. 뇌 MRI 영상 분석에서는 스크린 노출 시간이 많은 아이일수록 뇌 백질(white matter)의 발달 속도가 느린 것으로 나타났다. 특히 뇌 전체 신경세포에 전기적 신호를 신속하게 전달하는 신경 임펄스(nerve impulse) 속도가 느렸다. 연구팀은 특히 뇌의 백질을 잘 살펴볼 수 있는 확산 텐서(diffusion tensor) MRI를 이용했다. 뇌의 백질은 특히 언어(읽기, 쓰기 등), 정신 조절, 자기 조절 기능이 발달하는 곳이다. 실제로 인지기능 테스트에서 스크린 노출 시간이 많은 아이는 물건의 이름을 빨리 대는 정신처리속도(mental processing speed)와 읽기-쓰기 능력(literacy skill)이 떨어지는 것으로 나타났다. 발달 과정에 있는 뇌는 다른 사람들 그리고 실생활(real world)로부터의 자극이 있어야 기능이 향상된다고 허튼 박사는 설명했다. 어린아이는 사람들과의 관계, 실생활과의 상호작용, 스스로의 감각을 이용하면서 성장한다고 그는 강조했다. 스크린 노출 시간이 많아 지연된 뇌 기능 발달은 나중에 만회될 수 있겠지만 시간을 놓치면 뇌의 변화가 그만큼 어려워진다고 그는 지적했다. 니클러스 아동병원 인지신경과학 실장 레시마 나이도 박사는 스크린을 본다는 것은 수동적이고 2차원적인(passive and two-dimensional) 것이며 이 두 가지는 모두 발달하는 뇌에는 좋지 않다고 논평했다. 미국 소아과학회(AAP: American Academy of Pediatrics)는 생후 18개월 이전에는 스크린 노출을 절대 피해야 하고 생후 18~24개월에는 부모가 골라서 양질의 프로그램만 보게 하되 반드시 부모가 함께 볼 것이며 2~5세에는 스크린 노출 시간을 하루 1시간으로 제한하도록 권장하고 있다. 뇌는 신경 세포체로 구성된 겉 부분인 피질과 신경세포를 서로 연결하는 신경 섬유망이 깔린 속 부분인 수질로 이루어져 있는데 피질은 회색을 띠고 있어 회색질(gray matter), 수질은 하얀색을 띠고 있어 백질이라고 불린다. 이 연구결과는 미국 의사협회 저널 소아과학(JAMA Pediatrics) 온라인판(11월 4일 자)에 발표됐다.

카이스트(KAIST) 물리학과 심흥선 교수팀(사진.응집상 양자 결맞음 선도연구센터)이 나노 전기소자 내에서 전자 파동함수의 피코초(1조분의 1초) 수준의 초고속 움직임을 관찰하는 방법을 개발했다. 일본전신전화(NTT) 연구소, 영국국가표준기관(NPL) 연구소와 공동으로 수행하고 카이스트 물리학과 류성근 연구원이 1 저자로 참여한 연구 결과는 국제 학술지 ‘네이처 나노테크놀로지(Nature Nanotechnology)’ 4일 자 온라인판에 게재됐다. 움직이는 물체를 관찰하기 위해서는 카메라를 이용해 연속적으로 촬영하면 된다. 그러나 이 방법은 셔터의 작동 속도보다 더 빠른 물체의 움직임을 포착할 수 없다는 한계가 있다. 이러한 문제점은 나노 전기소자에도 동일하게 적용된다. 10기가헤르츠(GHz) 보다 더 빠른 전기 신호를 실시간으로 관측하는 것은 현재 기술로 불가능해 서브 마이크론 길이 내에서 초당 104∼105m의 속력으로 빠르게 움직이는 전자의 움직임을 기존 기술로는 포착할 수 없다. 심 교수 연구팀은 ‘나노 셔터’를 나노 전기소자 옆에 부착해 이 문제점을 해결할 수 있다는 이론을 제시했다. 나노 셔터란 공명 상태(resonance state)를 갖는 불순물로, 나노 전기소자 내의 전자가 불순물 근처에 도달할 때 전자는 공명 상태를 통해 소자 바깥으로 나오게 돼 전류 신호로 관측된다. 전자 에너지와 공명 상태 에너지가 같을 때만 바깥으로 나올 수 있으므로 공명 상태 에너지를 시간에 따라 변화시켜 나노 셔터를 빠르게 열거나 닫을 수 있다. 나노 셔터를 여는 시간을 바꾸면서 전류를 측정하면 전자가 불순물 근처에 도달한 시점 정보를 얻게 돼 나노 전기소자 내의 전자 움직임을 포착할 수 있다. 심 교수팀의 이같은 이론을 바탕으로 NTT 연구소는 영국의 NPL과 협력을 통해 나노 셔터 구현에 성공했다. 실험 연구팀이 이용한 나노 전기소자는 양자점 전자 펌프(quantum dot single-electron pump)로, 이 소자는 단일 전자를 정해진 주기로 발사하는 역할을 하며 전류의 표준을 연구할 때 사용된다. 양자점 전자 펌프의 출구에 불순물 공명 상태를 구현해 양자점 전자 펌프 내에서 전자 파동함수가 공간적으로 진동하고 있음을 관찰했다. 진동수는 무려 250㎓(기가헤르츠)로 시간으로 환산하면 수 피코초 수준의 진동이다. 10㎓ 이상의 진동수의 전자 움직임을 포착한 것은 이번 연구가 처음이다. 심 교수는 “양자역학 상태를 제어해 기존 기술의 한계를 돌파할 수 있음을 보여줬다”며 “전자의 양자역학 근본원리를 탐구하는 데에 활용될 뿐 아니라 전류 표준, 초정밀 전자기장 센서, 초고속 큐빗 제어 등 차세대 양자정보 소자에 응용될 수 있을 것”이라고 말했다. 대전=임정재 기자 jjim61@segye.com

매일 밤 잠자는 뇌에선 신경조직을 씻어내는 세척(brainwash) 작업이 진행된다는 연구 결과가 나왔다. 잠잘 때 뉴런(신경세포)의 활동이 조용해지면 혈액이 빠져나가고 대신 뇌척수액(CSF)이 흘러들어오는데, 이 뇌척수액이 맥파(pulse wave)의 리듬을 타고 뇌를 씻어낸다는 것이다. 이렇게 뇌에 유입하는 뇌척수액은 또한 뇌파(brain wave·뇌전도) 활동, 뇌 혈류 등과 밀접한 관련이 있는 것으로 나타났다. 수면 도중 뇌척수액의 이런 작용을 실제로 관찰된 건 처음이다. 미국 보스턴대 공대의 로라 루이스 생의학 공학 부교수 팀은 이런 내용의 논문을 31일(현지시간) 저널 '사이언스(Science)'에 발표했다. 이 대학이 온라인에 공개한 논문 개요(링크[https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-10/bu-aw103119.php]) 등에 따르면 이번 연구 결과는, 수면 패턴의 교란과 연관된 알츠하이머병, 자폐증 등의 신경·정신질환을 이해하는 중요한 통찰이 될 것으로 과학자들은 기대한다. 루이스 교수는 "뉴런에 전기적 활동 파장이 존재한다는 건 알려진 사실이나 뇌척수액에도 파장이 있다는 건 지금까지 알지 못했다"라고 말했다. 뇌파의 주파수가 낮아지는 서파(slow-wave) 활동과 뇌척수액의 흐름이, 뇌에서 기억을 훼손하는 독성 단백질의 배출을 돕는다는 연구 결과는 이전에도 나왔다. 나이가 들면 뇌에서 서파의 형성이 줄고, 그러면 뇌의 혈류에 나쁜 영향을 줘 잠잘 때 뇌척수액의 파동이 감소하며, 독성 단백질의 축적과 기억력 감퇴로 이어진다는 것이다. 이때만 해도 과학자들은 뇌파·혈류·뇌척수액 파동 등을 각각 별개로 보려는 경향이 있었는데 이번 실험에서 뗄 수 없는 관계라는 게 드러났다. 연구팀은 다음 단계로 실험 대상군의 연령을 높여, 노화가 수면 중 뇌 혈류와 뇌척수액 흐름에 어떤 영향을 주는지 밝힐 계획이다. 뇌파와 뇌 혈류, 뇌척수액 흐름 등의 완벽한 협응이 어떻게 이뤄지는지도 풀어야 할 과제다. 지금까지의 관찰 결과는, 항상 신경 변화가 먼저 일어나고 뇌의 혈액이 흘러나가며, 이어 뇌척수액이 들어온다는 것이다. 잠잘 때 뇌에서 뉴런의 활동 수위가 낮아지면 산소 수요가 줄어 혈액이 유출되고, 낮아진 뇌압을 안전한 수위로 복원하기 위해 뇌척수액이 들어온다는 게 과학자들의 추론이다. 하지만 인과관계는 성립되지 않는다고 선을 긋는다. 이 과정의 한 부분이 다른 부분을 유발하는지, 아니면 이 모든 것을 움직이는 숨겨진 힘이 존재하는지는 아직 알 수 없다는 것이다.

미토콘드리아는 세포에 에너지를 공급하는 발전소 같은 기능을 한다. 그래서 미토콘드리아는 암세포에도 꼭 필요하다. 에너지가 없으면 당연히 암세포의 생존과 성장도 불가능하다. 하지만 살아 있는 동물의 몸 안에서 미토콘드리아가 어떻게 활동하는지를 확실하게 관찰할 방법이 지금까진 없었다. 그런데 미국의 로스앤젤레스 캘리포니아대(UCLA) 과학자들이 폐종양 세포의 미토콘드리아 활동을 비침습적인(noninvasive ) 단층촬영 기술로 추적하는 생물지표(biomarker)를 발견했다. 쉽게 말하면 미토콘드리아 관찰 기술을 개발했다는 것이다. UCLA 의대의 데이비드 새클퍼드 폐·중환자 치료의학 부교수 팀은 이런 내용의 논문을 저널 '네이처(Nature)' 온라인판에 발표했다. 30일 UCLA가 온라인(www.eurekalert.org)에 올린 보도자료에 따르면 이런 미토콘드리아 관찰 기술은, 폐암 종양이 계속 성장하기 위해 어떻게 미토콘드리아를 이용하는지 규명하는 데도 꼭 필요하다. 연구팀은 이번 실험에 '18F-BnTP'라는 양전자 방출 단층촬영(PET) 탐침(probe)을 이용했다. 폐종양이 생긴 생쥐에 트레이서(tracer·체내 관찰에 이용하는 방사성 물질)를 주입하고 종양 부위를 PET 기술로 스캔한 뒤 종양 조직을 외과 수술로 떼어내 미토콘드리아의 기능과 활동 수위를 분석했다. 이렇게 판독한 미토콘드리아 활동 수위는. 어떤 폐종양 환자가 '콤플렉스 1 억제제(complex I inhibitor)'에 잘 반응하고, 어떤 환자가 내성을 보일지를 잠정적으로 예측하는 근거가 될 수 있다. 콤플렉스 1 억제제는 미토콘드리아 기능의 조절을 표적으로 개발된 암 치료제로, 미토콘드리아의 전자전달계에서 '미토콘드리알 콤플렉스 1(mitochondrial complex 1)이라는 효소의 발현을 억제한다. 이 효소가 작용하지 못하면 에너지 생성량이 줄어 세포가 사멸한다. 이번 연구 결과는, 살아 있는 동물의 종양 세포 안에서 미토콘드리아가 어떻게 활동하는지 이해하는 데 기여할 것으로 연구팀은 평가한다. PET 기술을 쓰면, 폐종양의 미토콘드리아 활동 수위를 비침습적 방법으로 판독할 수 있다는 게 입증된 건 부수적 성과다.

바른미래당은 24일 법원이 조국 전 법무부 장관의 아내 정경심 교수에게 구속영장을 발부한 것에 대해 “당연한 결과”라며 “수사의 초점은 의혹 덩어리 조국에 맞춰야 한다”고 강조했다. 바른미래당 김정화 대변인은 이날 서면 논평에서 정 교수 구속을 “‘부정 덩어리의 극치’ 조국 부인 정 교수 구속은 정의의 여신도 박수 칠, 당연한 결과”라며 “18명의 초호화 변호인단도, 공정과 평등을 위해 '두 눈을 안대'로 가린 정의의 여신상 앞에 무너졌다”고 말했다. 서울중앙지법 송경호 영장전담 부장판사는 이날 교수의 구속 전 피의자 심문(영장실질심사)을 한 뒤 “구속의 상당성이 인정된다”며 구속영장을 발부했다. 김 대변인은 “이제는 조국”이라며 “검찰은 정 교수 구속을 계기로, 조국 일가의 비리를 입증하는데 수사력을 집중하는 한편, 조국 전 장관에 대한 수사도 본격화해야 한다”고 촉구했다. 이어 “조국에 대한 ‘특별 배려’는 있을 수 없다”며 “조 전 장관이 부인의 혐의에 ‘공범’으로 의심받고 있다. 수사의 초점은 이제 '의혹 덩어리 조국’에 맞춰야 한다”고 지적했다. 이창훈 기자 corazon@segye.com

알츠하이머병의 원인 물질로 꼽히는 타우(tau) 단백질이 환자의 뇌에서 실타래(tangle) 형태로 뭉치면 뇌 조직 손상과 함께 기억력 감퇴가 시작된다. 건강한 상태의 타우 단백질은 뉴런(신경세포) 내 물질 운반 등에 관여하며 순기능을 한다. 하지만 알츠하이머병이나 만성 외상성 뇌 병변증(chronic traumatic encephalopathy) 같은 신경퇴행성 질환이 생길 땐 환자의 뇌에서 뭉쳐 독성을 띤다. 그런데 뇌 면역세포의 일종인 소교세포(microglia)가 타우 단백질 타래의 형성과 뇌 손상에 깊숙이 관여한다는 연구 결과가 나왔다. 소교세포는 뉴런에 타우 단백질 타래가 쌓일 때 활성화된다. 미국 워싱턴대의 신경학과 과장인 데이비드 홀츠먼 석좌교수 팀은 이런 내용의 연구 보고서를 10일(현지시간) '동료 심사(peer review)' 학술지 '실험의학 저널(Journal of Experimental Medicine)'에 발표했다. 이날 온라인에 공개된 보고서 개요(링크[https://www.eurekalert.org/pub_releases/2019-10/wuso-tic100719.php]) 등에 따르면 홀츠먼 교수팀은, 타우 단백질이 뭉치면서 신경퇴행성 질환이 생길 때 소교세포가 어떤 작용을 하는지 밝히기 위해 생쥐 실험을 진행했다. 이 실험엔 인간의 타우 단백질이 돌연변이 형태로 생기게 조작한 생쥐를 썼다. 보통 이런 생쥐는 생후 6개월부터 타우 단백질 타래를 형성하기 시작해 생후 9개월이 되면 신경 손상 증상을 보인다. 연구팀이 특히 주목한 건 APOE라는 유전자다. 이 유전자는 모든 사람이 어떤 형태로든 갖고 있지만, APOE4 변형의 보유자는 알츠하이머병에 걸릴 가능성이 상대적으로 훨씬 크다. APOE4를 가진 사람이 이 병에 걸릴 확률은 저위험 유전자형 보유자의 최고 12배에 달한다고 한다. 앞서 연구팀은, 타우 단백질이 뉴런에 미치는 독성 효과를 APOE4가 증폭한다는 걸 입증했다. 연구팀은 생쥐의 유전자를 조작해, 실험군은 인간의 APOE4 유전자를 갖게 하고, 대조군은 아예 APOE 유전자를 제거했다. 아울러 생후 6개월부터 시작해 3개월 동안 실험군에는 뇌에서 소교세포를 대폭 줄이는 화합물을, 대조군에는 '위약(placebo)'을 먹였다. 그러고 보름이 지나자, 타우 단백질 타래가 생기고 고위험 유전자형도 가진 생쥐의 뇌는 심하게 쪼그라들며 손상됐다. 이런 생쥐의 뇌에선 소교세포도 관찰됐다. 그러나 화합물로 소교세포를 제거한 생쥐는 APOE4 유전자를 가졌는데도 뇌가 정상으로 건강해 보였고, 해로운 형태의 타우 단백질도 훨씬 적었다. 소교세포와 타우 단백질의 변이형은 있고 APOE는 없는 생쥐도, 뇌 손상이 최소한에 그쳤고 타우 단백질 타래가 생길 조짐도 거의 없었다. 후속 실험에서 소교세포가 활성화하려면 APOE 유전자가 꼭 필요하다는 게 확인됐다. 비활성 상태의 소교세포는 뇌 조직을 파괴하거나, 유해한 타우 단백질 타래의 발달을 자극하지 못했다. 보고서의 제1 저자인 시 양 박사후과정 연구원은 "소교세포가 뉴런의 염증과 사멸을 유발해 신경퇴행성 질환을 일으키는 것 같다"라면서 "하지만 소교세포가 없거나, 있더라도 비활성 상태라면 타우 단백질 타래는 발달하지 않고, 신경학적 손상도 생기지 않는다"라고 말했다. 보고서의 수석저자인 홀츠먼 교수는 "신경 퇴행이 시작되는 단계에 소교세포를 확실히 비활성 상태로 만드는 약을 개발한다면 실제 환자를 대상으로 임상시험을 진행할 만한 가치가 있을 것"이라고 강조했다.

모유에는 해로운 박테리아만 억제하고 유익한 박테리아는 건드리지 않는 특이한 성분이 들어있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 아이오와대학 의대의 패트릭 슐리버트 미생물학·면역학 교수 연구팀은 모유에 함유된 글리세롤 모노라우레이트(GML: glycerol monolaurate)라는 성분이 이 같은 특이한 기능을 수행한다는 연구 결과를 발표했다고 사이언스 데일리가 10일 보도했다. 모유에는 GML이 우유보다 200배 이상 많이 들어있으며 조제유에는 없다고 연구팀은 밝혔다. GML은 인간의 모유에만 특이하게 많은 양이 들어있으며 이 성분은 병원성 박테리아의 성장을 억제하는 강력한 힘을 지니고 있다고 연구팀은 설명했다. 이 항균 성분은 황색 포도상구균(staphylococcus aureus), 클로스트리듐 퍼프린젠스(clostridium perfringens) 같은 유해균의 증식을 억제하고 엔테로코쿠스 페칼리스(enterococcus faecalis) 같은 유익균은 건드리지 않는 것으로 밝혀졌다. 모유를 먹은 신생아는 비피도박테리아, 락토바실러스 등 유익균을 많이 가지고 있다. 연구팀은 모유에서 GML을 제거해 봤다. 그러자 모유는 황색포도상구균에 대한 항균력을 잃었다. 우유에 GML을 첨가하자 우유가 항균력을 지니게 됐다. GML은 또 위장관(gut) 내막과 다른 점막 표면을 구성하는 상피세포(epithelial cell)의 염증도 억제하는 것으로 밝혀졌다. 상피세포가 염증으로 손상되면 박테리아와 바이러스 감염에 취약해진다. 연구팀은 GML을 우유와 조제유에 유익한 첨가제로 사용할 수 있도록 특허를 신청했다. 이 연구결과는 영국의 과학전문지 '사이언티픽 리포츠'(Scientific Reports) 최신호에 발표됐다.

혈액이 응고되는 것을 막는 약인 항응고제 다비가트란(dabigatran)이 알츠하이머 치매의 진행을 억제하는 효과가 있다는 연구 결과가 나왔다. 다비가트란은 혈액 응고 단백질 트롬빈 억제제 계열의 항응고제로 가장 흔한 형태의 부정맥인 심방세동으로 인한 뇌졸중을 예방하는 데 주로 사용되고 있다. 스페인 국립 심혈관연구센터(CNIC)와 미국 록펠러대학 연구팀은 경구용 다비가트란이 치매 모델 쥐의 치매 증상 출현을 억제하는 효과가 있다는 동물실험 결과를 발표했다고 메디컬 뉴스 투데이가 9일 보도했다. 생명공학적 방법으로 치매가 발생하도록 만든 치매 모델 쥐를 두 그룹으로 나누어 다비가트란 또는 위약을 1년 동안 투여한 결과 다비가트란이 투여된 쥐들은 기억 손실과 뇌 혈류 감소가 전혀 나타나지 않았다고 CNIC의 마르타 코르테스-칸텔리 박사는 밝혔다. 이 쥐들은 또 치매 발생을 나타내는 대표적인 생물표지인 뇌 신경세포의 독성 단백질 베타 아밀로이드 플라크가 크게 줄어들었다. 이와 함께 치매와 관련된 뇌의 염증과 혈관 손상도 감소했다. 구체적으로 다비가트란이 투여된 쥐들은 대조군 쥐들보다 베타 아밀로이드 플라크가 23.7%, 뇌의 공격적인 면역세포인 소교세포(microglia)가 31.3%, 또 다른 면역세포인 뇌 조직 내 침윤 T세포(infiltrated T cell)가 32.2% 적었다. 이는 다비가트란이 뇌 신경세포 사이의 정상적인 신호 전달을 방해하는 뇌의 염증, 혈관 손상, 독성 단백질 응집을 억제했음을 보여주는 것이라고 연구팀은 설명했다. 치매와의 싸움에서 이기려면 치매를 유발하는 여러가지 생물학적 과정들을 표적으로 하는 환자 맞춤형 복합치료가 필요하며 그 목표 중 하나가 뇌의 혈류 개선이라고 코르테스-칸텔리 박사는 말했다. 이 연구결과는 특히 뇌의 혈액 응고 현상을 보이는 치매 환자에게 다비가트란 투여가 효과적인 치료법이 될 수 있음을 시사하는 것이라고 그는 지적했다. 따라서 치매 환자 중에서도 뇌의 혈전이 나타나기 쉬운 환자를 찾아내는 방법을 개선할 필요가 있다고 그는 강조했다. 그의 연구팀은 치매 환자는 뇌 혈류량이 떨어지는 경향을 보인다는 이전의 연구결과들을 근거로 항응고제에 의한 뇌 혈류 개선이 치매 치료에 도움이 될 것으로 판단, 이 같은 연구에 착수하게 됐다. 이 연구결과는 미국 심장병학회 저널(Journal of American College of Cardiology) 최신호에 발표됐다.