운동 안 해도 뇌 젊어지는 단백질, 국내 연구진이 찾았다

KBRI·서울대 공동연구팀 세계 첫 규명
근육서 분비돼 혈뇌장벽 직접 통과
해마 신경세포 재생·기억력 향상 확인
치매·파킨슨병 신약 개발 길 열려

운동은 뇌세포를 깨워 기억력을 높이는 가장 건강한 방법이지만, 노화나 질환으로 신체 활동이 어려운 이들에게는 실천하기 힘든 과제다. 국내 연구진이 땀 흘려 운동하지 않아도 뇌가 젊어지는 원리를 세계 최초로 밝혀내 신약 개발의 길을 열었다.

한국뇌연구원(KBRI) 박형주 박사와 서울대 김종서 교수 공동연구팀은 운동할 때 근육에서 분비돼 뇌로 전달되는 단백질 ‘세르피나1e(Serpina1e)’를 세계 최초로 찾아냈다고 27일 밝혔다. 연구팀은 근육이 마이오카인(Myokine)이라는 물질을 내보내 뇌와 신호를 주고받는 이른바 ‘근육-뇌 상호작용’에 착안해 근육에서 분비되는 마이오카인을 정밀 분석했다. 그 결과 4주간 규칙적으로 운동한 생쥐의 혈액에서 근육에서 만들어진 세르피나1e가 눈에 띄게 늘어나는 현상을 포착했다.

특히 이 천연 단백질이 외부 물질의 침투를 막는 뇌 속 관문 ‘혈뇌장벽(BBB)’을 스스로 뚫고 들어간다는 사실도 입증됐다. 장벽을 통과해 기억을 관장하는 해마에 다다른 단백질은 신경 성장을 돕는 뇌유래신경영양인자(BDNF) 분비를 늘려 신경세포 재생을 이끌었고, 인지능력 향상으로 이어졌다.

실제 운동을 전혀 하지 않은 생쥐에 이 단백질을 주입하자 운동한 쥐와 마찬가지로 해마 신경세포가 늘고 기억력이 향상됐다. 반대로 단백질 작용을 차단하자 아무리 운동을 시켜도 인지 기능 개선 효과는 나타나지 않았다.

박형주 박사는 “근육에서 나온 단백질이 뇌까지 직접 작용하는 경로를 명확하게 제시했다”며 “고령자와 신경 퇴행성 질환자의 인지 저하를 극복할 신약 개발로 이어지길 기대한다”고 말했다. 연구 결과는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 실렸다.