'고양이 치매'로 불리는 고양이인지기능장애 증후군(CDS) 고양이 뇌에도 치매 물질인 아밀로이드-베타(Aβ) 단백질이 신경세포 시냅스에 축적돼 플라크를 형성하고 독성을 나타내는 것으로 확인됐다.

영국 에든버러대 로버트 맥기헌 교수팀은 13일 과학 저널 유럽 신경과학 저널(European Journal of Neuroscience)에서 노화 고양이와 치매 고양이의 뇌에서 사람 알츠하이머병의 결정적인 특징 중 하나인 독성 단백질 아밀로이드 베타가 축적된 것을 확인했다고 밝혔다.

맥기헌 교수는 "이 발견은 사람 알츠하이머병과 고양이 치매의 놀라운 유사성을 보여준다"며 "특히 고양이는 이런 뇌 변화를 자연적으로 겪기 때문에 생쥐 같은 전통적인 실험동물보다 더 정확한 치매 모델 동물이 될 수 있다"고 말했다.

고양이 인지기능장애증후군은 노화와 함께 발생하는 신경퇴행성 질환으로 울음소리 증가, 사회적 상호작용 변화, 수면-각성 주기 변화, 방향 감각 상실, 실내 배변 같은 행동 변화가 특징이다.

고양이 치매의 발생 메커니즘은 아직 충분히 밝혀지지 않았으나 뇌 위축, 신경세포 손실, Aβ 플라크, 타우(τ) 단백질 병리 등 알츠하이머병 병리와 유사한 현상들이 고령 또는 치매 고양이 뇌에서 확인됐다.

연구팀은 그동안 알츠하이머 모델 생쥐에서 시냅스(신경세포 연결 부위)에 Aβ 단백질이 축적되고 미세아교세포(microglia) 및 성상세포(astrocyte)가 비정상적으로 시냅스를 집어삼키는 것 같은 현상이 확인됐지만 고양이에서는 아직 이런 연구가 거의 이뤄지지 않았다고 지적했다.

연구팀은 이 연구에서 어린 고양이 7마리와 노령 고양이 10마리, 치매 고양이 8마리의 두정엽 피질(parietal cortex)을 면역조직화학(immunohistochemistry)과 공초점 현미경(confocal microscopy)을 이용해 분석했다.

그 결과 아밀로이드 베타 단백질이 노령 고양이와 치매 고양이의 뇌 신경세포 시냅스 안에 축적된 것이 확인됐다.

또 두 그룹 모두 Aβ 플라크가 형성된 영역에서 미세아교세포와 성상교세포가 과도하게 활성화돼 염증 반응(미세아교증·성상교증)이 생겼고, 이들 세포는 아밀로이드 베타 플라크가 있는 시냅스를 더 많이 집어삼키는 것으로 나타났다.

시냅스는 신경세포 간 신호를 전달해 뇌 기능에 매우 중요하다. 시냅스 손상은 알츠하이머병 환자의 기억력과 사고 능력 저하의 주요 요인으로 추정된다.

연구팀은 이 발견은 아밀로이드 베타가 고양이에서 어떻게 노화 관련 뇌 기능 장애를 유발하는지 더 명확한 그림을 제공한다며 이는 사람 알츠하이머병과 치매를 연구할 수 있는 가치 있는 모델이 될 수 있다고 말했다.

이어 알츠하이머병 연구는 그동안 유전자 조작 설치류 모델에 의존해왔지만, 자연적으로 치매를 앓는 고양이를 연구하면 고양이와 사람 모두를 위한 치료법 개발에도 기여할 수 있을 것이라고 덧붙였다.

맥기헌 교수는 "고양이는 치매로 인한 변화를 자연적으로 겪기 때문에 전통적인 실험동물보다 더 정확한 치매 모델이 될 수 있다"며 "이는 궁극적으로 고양이와 보호자 모두에게 이익이 될 것"이라고 말했다.

◆ 출처 : European Journal of Neuroscience, Robert I. McGeachan et al., 'Amyloid-Beta Pathology Increases Synaptic Engulfment by Glia in Feline Cognitive Dysfunction Syndrome: A Naturally Occurring Model of Alzheimer's Disease', https://onlinelibrary.wiley.com/doi/10.1111/ejn.70180