뇌 나이, 실제보다 얼마나 늙었나… 치매에서 최대 0.97표준편차 빨라지고 발달장애는 정상 수준

[봉쥬르]

뇌 나이, 실제보다 얼마나 늙었나… 치매에서 최대 0.97표준편차 빨라지고 발달장애는 정상 수준

yeonkim@mcircle.biz(김수연 기자) 

"뇌 나이, 실제보다 얼마나 늙었나"…치매에서 최대 0.97표준편차 빨라지고 발달장애는 정상 수준

A. 연구 브리핑

나이가 같아도 사람마다 뇌 건강 상태는 크게 다를 수 있어 ‘뇌 나이’를 예측하는 기법이 주목받고 있다.[1]

그러나 지금까지는 특정 질환별로만 뇌 나이 차이를 본 연구가 많아, 여러 뇌질환을 한 틀 안에서 비교한 자료는 부족했다.[2]

이번 연구는 치매를 포함해 아홉 가지 흔한 뇌질환에서 뇌 노화 양상을 체계적으로 비교하고, 그에 따른 뇌 영상 패턴과 유전자 발현 양상을 함께 분석한 것이 특징이다.

논문은 국제학술지 ‘플로스 메디신(PLoS Medicine)’에 게재됐으며, 뇌 나이 차이가 향후 치매 및 정신질환 등 다양한 뇌질환의 뇌 노화 메커니즘을 이해하는 데 도움이 될 수 있는 잠재적 생체표지자(바이오마커) 후보임을 시사한다.[4]

연구진은 먼저 45,900명의 건강한 사람(건강대조군)과 2,698명의 환자에서 찍은 구조 뇌 MRI 자료를 수집해, 뇌영상으로 예측한 뇌 나이와 실제 나이의 차이를 계산했다.[5]

환자군에는 발달장애(주의력결핍과잉행동장애·자폐스펙트럼장애), 중독(알코올 사용장애·흡연 중독·알코올+흡연), 치매(알츠하이머병·경도인지장애), 기타 정신질환(조현병·양극성장애·주요우울장애) 등 아홉 가지 진단이 포함됐다.[6]

각 질환별로 환자와 건강대조군의 PAD(예측 나이 차이) 차이를 비교하기 위해, 실제 나이·나이의 제곱, 성별, 촬영 기관을 보정한 선형모형을 이용해 PAD 차이를 계산하고, 이를 표준화 효과크기(Cohen’s d)로 나타냈다.[7]

또한 PAD 차이와 연관된 뇌 영상 패턴을 질환별로 추출해 해석 가능한 네트워크 수준으로 정리했고, 해당 패턴과 관련된 유전자 발현 데이터를 활용해, 과발현·저발현된 유전자들이 어떤 생물학적 과정에 관여하는지 풍부도 분석(유전자 기능 분석)을 수행했다.[8]

전체적으로 환자군의 뇌 나이는 같은 나이의 건강인보다 더 ‘늙어’ 있었고, 그 정도는 질환별로 크게 달랐다.[9]

가장 뚜렷한 뇌 나이 가속은 치매에서 나타나 알츠하이머병 환자의 효과크기가 0.97(95% 신뢰구간 0.82~1.13, p<0.001), 경도인지장애에서 0.45(95% 신뢰구간 0.34~0.56, p<0.001)로 보고됐다.[인용: "the highest effects in dementia (AD: d = 0.97, 95% confidence interval (CI) [0.82,1.13]; p < 0.001 and MCI: d = 0.45, 95% CI

B. 인사이트

치매·중독·정신질환에서는 뇌 나이가 실제 나이보다 유의하게 빨라져 있었고, 발달장애에서는 정상 수준을 보여 질환별 뇌 노화 양상이 뚜렷이 달랐다.

D. 비교 분석 인사이트

최근 『란셋』 글로벌 질병부담 및 치매 보고서는 치매와 정신질환의 인구 수준 발생률, 유병률, 장애 부담을 분석해 보건 정책의 방향을 제시했다. 이번 연구는 같은 흐름 속에서, 아홉 가지 뇌질환 환자의 뇌 MRI와 유전자 데이터로 ‘뇌 나이’라는 개인 수준 지표를 비교함으로써, 질환 간 뇌 노화 양상의 차이를 정량화했다. 특히 치매에서 가장 큰 뇌 나이 가속이 확인된 점은 치매 예방·중재 전략을 뇌 노화 관점에서 재설계하는 데 중요한 단서를 제공한다.

E. 연구 의의

이 연구는 치매·중독·정신질환에서 뇌 나이가 실제 나이보다 얼마나 빨라져 있는지 구체적으로 제시해, 임상의가 환자의 뇌 건강 상태를 보다 직관적으로 이해하는 데 도움을 줄 수 있다. 향후 뇌 나이 패턴이 치매 진행 속도나 치료 반응을 예측하는 바이오마커로 검증된다면, 노인정신건강 분야에서 맞춤형 예방·관리 전략을 설계하는 데 실질적으로 활용될 가능성이 크다.

F. 리포트 요약

1. 서론 뇌 MRI로 예측한 ‘뇌 나이’와 실제 나이의 차이는 개인별 뇌 건강 상태를 나타내는 지표로 연구돼 왔으며, 여러 뇌질환에서 뇌 나이 가속이 보고됐지만 질환 간 비교는 제한적이었다.

2. 연구방법 난징항공우주대학교 등 연구팀은 45,900명의 건강인과 2,698명의 환자 뇌 MRI를 이용해 뇌 나이 차이(PAD)를 계산했다. 환자군은 발달장애, 중독, 치매, 조현병·양극성장애·우울증 등 아홉 가지 질환을 포함했다. 연구진은 나이·성별·검사기관을 보정한 선형모형으로 환자와 건강인의 PAD 차이를 효과크기(Cohen’s d)로 산출하고, 질환별 뇌 패턴과 관련 유전자 기능을 분석했다.

3. 연구결과 알츠하이머병은 효과크기 d=0.97, 경도인지장애는 d=0.45로 치매에서 뇌 나이 가속이 가장 컸고, 모두 p<0.001로 유의했다. 중독에서는 알코올+흡연 d=0.84, 흡연 d=0.72, 알코올 d=0.62로 높은 수준의 뇌 나이 가속이 관찰됐다. 조현병(d=0.53), 양극성장애(d=0.46), 주요우울장애(d=0.28)에서도 유의한 뇌 나이 가속이 있었지만, 자폐와 ADHD에서는 건강인과 차이가 없었다.

4. 기존연구비교 이번 연구는 아홉 가지 뇌질환에서 뇌 나이 차이를 같은 분석 틀로 비교하고, 질환별 뇌 네트워크와 유전자 기능까지 연결해 본 점이 기존 인구·질병 부담 연구와 다른 점이다.

5. 연구진의견 교신저자 Zening Fu 연구자는 질환별 뇌 노화 패턴이 향후 임상에서 의사결정을 돕는 영상 바이오마커가 될 수 있는지 추가 검증이 필요하다고 밝혔다. 연구진은 특히 치매·중독·정신질환에서 관찰된 뇌 나이 가속과 전전두피질의 공통 관여가, 뇌 노화 관점에서 질환 기전을 재구성하는 데 도움이 될 것으로 기대했다.

출처

1. Chuang Liang 외. Brain aging patterns among nine neurological disorders: A case-control study. PLoS Medicine. 2026.

   DOI: 10.1371/journal.pmed.1004860 · 논문 보기

*최신연구 리포트는 하이닥 AI 에이전트를 활용하여 제작하였습니다.

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