안전성이 입증된 아미노산인 아르기닌을 섭취하는 것만으로도 알츠하이머병의 주요 원인 물질 축적을 억제할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 일본 근기대학교 의과대학 신경과학교실 나가이 요시타카 교수 연구진은 초파리와 쥐를 이용한 알츠하이머병 동물 모델을 통해 아르기닌의 뇌 신경세포 보호 효과를 확인했다. 이번 연구는 뇌 부종 등의 부작용과 고비용 문제가 제기되는 기존 치매 항체 치료제를 대신할 안전하고 경제적인 약물 대안을 제시했다는 점에서 의미가 크다.
연구진은 먼저 시험관 실험을 진행해 아르기닌이 치매 유발 단백질인 아밀로이드 베타의 뭉침 현상을 차단할 수 있는지 살폈다. 실험 결과 아르기닌 농도가 높아질수록 단백질 응집이 눈에 띄게 줄었으며 특정 농도에서는 응집이 최대 80%가량 감소하는 것으로 나타났다. 이어 치매 유전자를 발현시킨 초파리 모델에게 아르기닌을 먹인 결과 뇌 신경망에 아밀로이드 베타가 쌓이는 양이 투여량에 비례해 억제되었다. 독성 물질 축적으로 초파리의 눈 크기가 쪼그라드는 증상 역시 뚜렷하게 방어되는 양상을 보였다.
치매 유전자를 조작해 만든 쥐를 대상으로 한 동물 실험에서도 단백질 축적 억제 효과가 관찰됐다. 연구진은 태어난 지 5주 된 쥐에게 아르기닌이 6% 농도로 섞인 물을 꾸준히 마시게 한 뒤 뇌 조직의 병리학적 변화를 추적했다. 6개월 후 아르기닌을 섭취한 쥐의 대뇌 피질과 해마 부위를 관찰한 결과 아밀로이드 베타 찌꺼기가 차지하는 면적과 생성된 개수가 뚜렷하게 감소했다. 특히 뇌에 단단하게 쌓여 문제를 일으키는 불용성 아밀로이드 베타 단백질의 양이 아르기닌을 먹지 않은 쥐 집단에 비해 유의미하게 줄어들었다.
아르기닌 투여는 알츠하이머병 진행으로 나타나는 행동 이상과 뇌신경망의 염증 반응도 함께 완화시켰다. 치매 쥐는 미로 실험에서 자발적인 움직임이 둔화되고 총 이동 거리와 새로운 경로 진입 횟수가 줄어드는 이상 징후를 보이지만, 아르기닌을 투여한 그룹은 생후 9개월 차에 이러한 지표들이 눈에 띄게 개선됐다. 또한 뇌 조직에 이물질 단백질이 비정상적으로 쌓이면서 유발되는 각종 신경 염증 유발 사이토카인 유전자의 발현 수치도 아르기닌 투여군에서 함께 감소하며 안정화된 것으로 확인됐다.
연구 책임자인 일본 근기대학교 의과대학 신경과학교실 나가이 요시타카 교수는 아르기닌이 단백질의 비정상적인 엉킴과 뭉침을 억제하는 화학적 안정화 역할을 수행한다고 설명했다. 그는 "아르기닌은 이미 요소 회로 결함 등 대사 질환 환자에게 처방되어 안전성이 입증된 경구용 약물"이라며 "정맥 주사 투여가 필요하고 부작용 우려가 있는 현재의 치매 항체 치료제와 달리 발병 전 단계부터 장기적인 예방 목적으로 사용하기에 적합하다"고 강조했다. 더불어 단백질 구조 변형과 응집이 원인이 되어 발생하는 파킨슨병이나 루게릭병 등 다른 퇴행성 신경 질환에도 폭넓게 적용할 수 있는 잠재력이 있다고 덧붙였다.
이번 연구 결과(Oral administration of arginine suppresses A? pathology in animal models of Alzheimer's disease: 경구 아르기닌 투여에 의한 알츠하이머병 동물 모델의 아밀로이드 베타 병리 억제)는 2025년 10월 학술지 '뉴로케미스트리 인터내셔널(Neurochemistry International)'에 게재됐다.
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