뇌 속 숨 조절 영역이 혈압 올린다…고혈압 ‘원인 회로’ 첫 규명 가능성

뇌의 호흡 조절 영역이 혈압 상승과 직접 연결될 수 있다는 연구 결과가 나왔다. [사진: 셔터스톡]

[디지털투데이 AI리포터] 고혈압의 일부 사례가 뇌의 특정 호흡 조절 영역과 연결될 수 있다는 동물실험 결과가 나왔다.

13일(현지시간) 기가진에 따르면, 혈압 조절이 잘 되지 않는 환자군에서 새로운 치료 표적이 될 가능성도 제시됐다. 이번 연구는 브라질 상파울루대와 뉴질랜드 오클랜드대 연구진이 수행했으며, 결과는 국제 학술지 서큘레이션 리서치에 게재됐다.

연구진은 고혈압의 부분적 원인으로 교감신경계의 과도한 활성에 주목했다. 특히 운동, 기침, 웃음처럼 강한 호흡 조절과 관련된 뇌 영역인 외측 안면곁영역(pFL, parafacial lateral region)이 혈압 조절 실패와 연관될 수 있다고 분석했다.

연구진은 쥐를 대상으로 유전학적 광자극 기법을 활용해 pFL 뉴런의 활성과 억제를 조절하고, 호흡 신경 활동과 교감신경 반응, 혈압 변화를 동시에 추적했다. 그 결과 pFL 뉴런이 활성화된 개체에서는 호흡 관련 신경 회로와 교감신경계가 함께 활성화되며 혈압 상승으로 이어졌다.

추가 분석에서는 pFL이 연결된 뇌간 회로와 신경 경로가 정밀하게 지도화됐다. 연구진은 고혈압 모델에서 pFL 뉴런이 단순한 호흡 조절을 넘어 혈관 수축 반응에도 관여한다고 결론 내렸다. 즉 호흡 조절 회로와 혈관 신호 전달이 결합되면서 일부 고혈압이 발생할 수 있다는 것이다.

이 메커니즘은 수면무호흡증과 고혈압의 높은 연관성을 설명하는 단서로도 제시됐다. 기존에는 수면무호흡증 환자에서 고혈압 위험이 높다는 사실만 알려져 있었지만, 이번 연구는 호흡 신경 회로가 혈관 수축과 직접 연결될 수 있음을 보여준다.

논문 공동저자인 줄리언 패튼(Julian Paton) 오클랜드대 생리학자는 고혈압 상태에서 특정 뇌 영역이 과활성화된다는 점을 확인했다고 밝혔다. 그는 해당 영역의 활동을 억제하자 혈압이 정상 수준으로 낮아졌다고 설명했다. 이어 향후 목표는 pFL을 조절할 수 있는 상위 신경 경로를 찾아, 뇌에 직접 작용하는 약물 없이도 혈압을 조절하는 것이라고 말했다.

연구진은 후속 연구로 특정 pFL 뉴런만 선택적으로 표적화하는 약물 개발을 진행하고 있다. 또한 뇌를 직접 조절하는 대신 목 부위의 감지 기관인 경동맥소체를 표적으로 삼는 접근도 검토 중이다. 이는 보다 제한적이고 안전한 고혈압 치료법이 될 가능성이 있다는 평가다.

다만 이번 결과는 동물 모델에서 확인된 것으로, 인간 고혈압에도 동일한 기전이 적용될 수 있는지는 아직 검증되지 않았다.