(좌측부터) DGIST 뇌과학과 문제일 교수, 정다혜 박사과정생, Maastricht University 알리 자한샤히(Ali Jahanshahi) 교수. (사진=DGIST 제공)

DGIST 뇌과학과 문제일 교수 연구팀이 네덜란드 마스트리히트대학교 알리 자한샤히 교수 연구팀과 공동으로 알츠하이머병 초기 후각 시스템이 가장 먼저 손상되는 원인을 세포 수준에서 세계 최초로 규명했다.

연구팀에 따르면 후각 기능 저하는 기억력과 인지 기능 저하에 앞서 나타나는 알츠하이머병의 대표적 초기 경고 신호로 알려져 있지만, 후각 영역에서 어떤 병리적 변화가 발생하는지는 명확히 밝혀지지 않았다.

연구진은 정상 인지 기능 기증자부터 경도인지장애, 알츠하이머병 환자까지 단계별 사후 뇌 조직을 분석한 결과, 후각망울과 후각피질에서 질병 진행에 따라 아밀로이드 베타(Aβ)와 타우(pTau) 등 독성 단백질 축적이 급격히 증가하는 사실을 확인했다.

특히 같은 후각 시스템 내에서도 부위별로 뇌 면역세포 반응이 다르게 나타난다는 점을 처음 밝혀냈다. 후각피질에서는 별아교세포가, 후각망울에서는 미세아교세포가 각각 중심이 되는 상이한 면역 반응이 확인됐다. 연구팀은 이를 통해 알츠하이머병 진행을 부위별로 차단하는 맞춤형 치료 전략 수립 가능성을 제시했다.

또 알츠하이머병 주요 유전적 위험 인자인 APOE ε4 보유 여부와 관계없이 모든 환자의 후각 시스템에서 ApoE 단백질 응집체가 증가하는 현상도 발견했다. 이는 유전적 배경과 무관하게 활용 가능한 조기 진단 마커 개발 가능성을 시사한다.

문제일 교수는 “후각 시스템이 왜 알츠하이머병에 가장 먼저 취약한지를 설명한 중요한 성과”라며 “조기 진단 마커 개발과 부위별 맞춤형 치료 전략 수립의 단초가 될 것”이라고 말했다.

이번 연구는 교육부·과학기술정보통신부·한국연구재단 지원으로 수행됐으며, 연구 결과는 알츠하이머병 분야 국제 학술지 Alzheimer's & Dementia 2026년 4월호에 게재됐다.