Peripheral BDNF regulation and inflammation in bipolar disorder: a multimodal study
이 다중 모달 연구는 조울증에서의 말초 BDNF 조절 장애가 임상적 진행의 선형적 지표라기보다는, 발현 감소, 염증과의 양의 결합, 그리고 역경과 연관된 후성유전적 변화를 포함하는 특성 관련 다층적 변형임을 밝혀낸다.
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조울증(양극성 장애)은 격렬한 에너지와 조증의 시기부터 깊은 우울 삽화에 이르기까지 극적인 기분 변화를 특징으로 하는 심각한 정신 건강 질환입니다. 수십 년 동안 과학자들은 왜 이 질환이 어떤 사람들에게는 특정 방식으로 진행되는지 설명할 수 있는 생물학적 '지문'을 찾아 헤매왔습니다. 이 탐구의 중심 인물은 뇌유래신경영양인자(BDNF)라고 불리는 단백질입니다. 여러분은 BDNF를 뇌를 위한 비료라고 생각할 수 있습니다. 이는 뉴런이 생존하고, 성장하며, 새로운 연결을 형성하도록 도와 학습과 정서적 안정에 필수적인 역할을 합니다. 조울증 환자들에게서 이 단백질의 수치가 낮게 나타나는 경우가 많은데, 이는 뇌의 복구 및 적응 능력이 손상되었음을 시사합니다. 이와 더불어, 연구자들은 보통 감염과 싸우는 면역 체계가 과도하게 활성화되어 뇌세포를 해치는 염증을 일으낼 수 있다고 오랫동안 의심해 왔습니다. 나아가, 종종 초기 삶의 경험에 의해 영향을 받는 유전자가 켜지고 꺼지는 방식이 이러한 생물학적 과정을 조절하는 숨겨진 스위치일 수 있습니다. 중요한 질문은 이러한 생물학적 변화가 질병이 악화됨에 따라 심해지는 것인지, 아니면 처음부터 존재하며 일정하게 유지되는 것인지였습니다.
이탈리아의 세 곳의 정신의학 센터에 속한 연구팀은 134명의 조울증 환자와 131명의 건강한 대조군을 조사하여 이 질문에 답하고자 했습니다. 그들은 단순히 한 가지만 본 것이 아니라, 혈액 내 BDNF 수치를 확인하고, 유전자가 어떻게 읽히는지를 조절하는 DNA의 화학적 표식(태그)을 점검하며, 유전적 메시지를 전달하는 타액 속 미세 입자를 분석하고, 다양한 염증 지표를 측정하는 포괄적인 접근 방식을 취했습니다. 연구진은 환자들을 질병을 앓은 기간과 질환의 중증도에 따라 그룹별로 나누어, 생물학적 지표가 질병의 임상 단계와 일치하는지 확인하고자 했습니다.
연구 결과는 명확하고 일관된 그림을 보여주었으나, 많은 이들이 예상했던 것과는 달랐습니다. 연구진은 조울증 환자들이 건강한 사람들에 비해 혈중 BDolia BDNF 수치가 유의미하게 낮다는 것을 발견했습니다. 그러나 이러한 결핍은 질병이 시간이 흐름에 따라 서서히 악화되는 징후가 아니었습니다. 대신, 낮은 수치는 질병의 가장 초기 단계에 있는 환자들에게서도 나타났으며 질병이 진행됨에 따라 더 깊어지지 않았습니다. 이는 뇌를 위한 이 비료 단백질의 부족이 질병의 결과로 축적된 손상이 아니라, 질병의 근본적인 특성이자 시작부터 존재하는 취약성임을 시사합니다.
놀랍게도 연구진은 낮은 수준의 BDNF가 유전자를 침묵시키는 데 작용하는 DNA의 화학적 표식 변화에 의해 발생한 것이 아님을 발견했습니다. 연구진은 이러한 표식이 위치할 수 있는 유전자의 13개 지점을 점검했지만, 환자와 건강한 사람 사이에 차이를 발견하지 못했습니다 much. 이는 유전자가 단백질을 적게 생성하고 있음에도 불구하고, DNA 메틸화를 통해 유전자를 끄는 일반적인 메커니즘이 원인이 아님을 의미합니다. 또한 연구는 BDNF를 조절하는 것으로 알려진 타액 속 작은 RNA 분자들을 살펴보았습니다. 이 중 한 분자가 환자들에게서 약간 증가하는 양상을 보였으나, 이 발견은 결정적인 규칙으로 간주될 만큼 강력하지 않았으며 다른 분자들은 차이를 보이지 않았습니다.
연구진은 뇌의 건강과 신체의 면역 체계 사이의 강한 연결 고리를 발견했습니다. 환자들에게서 BDNF 수치는 여러 면역 지표와 같은 방향으로 움직였습니다. 즉, 하나가 올라가면 다른 하나도 올라가는 경향이 있었습니다. 이는 뇌의 자가 복구 능력과 신체의 염성 반응이 서로 연결되어 하나의 공유된 상태를 이루고 있는 것이지, 단순히 염증이 뇌 건강을 억제하는 것이 아님을 시사합니다. 면역 지표 중에서는 인터페론 감마(interferon-gamma)라고 불리는 특정 지표가 환자들에게서 일관되게 높게 나타났는데, 이는 일반적이고 혼란스러운 염증이라기보다 특정한 유형의 면역 활성화가 일어나고 있음을 가리킵니다.
아마도 가장 가슴 아픈 발견은 환자들의 과거와 관련되었을 것입니다. 연구는 어린 시절 정서적 방임이나 학대를 더 많이 경험했다고 보고한 개인들이 BDNF 유전자의 특정 지점에서 더 낮은 수준의 화학적 표식을 가지고 있다는 것을 발견했습니다. 초기 삶의 트라우마와 유전자 상의 특정 생물학적 표식 사이의 이 연결 고리는 강력하고 명확했으며, 이는 힘든 유년 시절의 경험이 뇌의 생물학에 지속적이고 측정 가능한 흔적을 남긴다는 것을 시사합니다.
마지막으로, 연구진은 생물학적 지표를 통해 질병의 단계를 구분할 수 있는지 테스트했습니다. 임상적 단계는 실재했습니다. 후기 단계의 환자들은 더 많은 입원 횟수와 더 낮은 기능 점수를 보였습니다. 그러나 측정된 생물학적 지표들—BDNF 수치, DNA 표식, 면역 지표 모두—은 이러한 임상적 진행을 따르지 않았습니다. 즉, 질병이 진행됨에 따라 이 지표들이 악화되지 않았습니다. 이는 혈액 내의 단일 분자 변화를 통해 조울증의 단계를 추적하려는 시도가 헛된 길일 가능성이 높음을 나타냅니다. 대신, 조울증의 생물학은 초기 경험에 의해 형성되고 면역 체계와 연결되어 있지만, 단순한 선형적 쇠퇴 경로가 아닌 복잡하고 다층적인 상태로 보입니다. 연구진은 이 질환을 이해하기 위해서는 질병의 진행에 따라 변하는 단 하나의 '마법 탄환'을 찾는 것이 아니라, 이러한 다양한 신호들을 함께 종합적으로 바라보는 과정이 필요하다고 결론지었습니다.
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