[논문]유제품의 치매 및 인지기능 저하 예방 효과

윤정희; 설국환; 유자연; 오미화; 함준상

doi:10.22424/jdsb.2020.38.1.27

유제품의 치매 및 인지기능 저하 예방 효과
Preventive Effects of Dairy Products on Dementia and Cognitive Decline 원문보기

Journal of dairy science and biotechnology, v.38 no.1, 2020년, pp.27 - 36

윤정희 (농촌진흥청 국립축산과학원) , 설국환 (농촌진흥청 국립축산과학원) , 유자연 (농촌진흥청 국립축산과학원) , 오미화 (농촌진흥청 국립축산과학원) , 함준상 (농촌진흥청 국립축산과학원)

Abstract ▼ AI-Helper

The prevention of cognitive decline and dementia is an increasingly important global public health priority due to an increase in the percentage of the elderly population. Dementia, a severe cognitive disorder, not only negatively impacts the patients' quality of life but also creates a substantial burden for caregivers. This review introduced recent advances regarding the protective effects of dairy product intake against dementia and cognitive decline. Recent epidemiological studies have suggested that specific components of dairy products including bioactive peptides, colostrinin, proline-rich polypeptides, α-lactalbumin, vitamin B12, calcium, and probiotics might promote healthy brain function during aging. Additionally, oleamide and dehydroergosterol in Camembert cheese have been suggested as agents capable of reducing microglial inflammatory responses and neurotoxicity. The intake of neuroprotective and anti-inflammatory compounds in meals is safe and easy, hence nutritional approaches, including dairy product consumption, serve as a promising intervention for the prevention of neurodegenerative disorders.

주제어

AI 본문요약
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문제 정의

많은 보고에서 뇌에 베타 아밀로이드 플라그 형성 후 염증이 따르는데, 이는 NFTs와 밀접한 관련이 있고, 알츠하이머병의 진전을 가속한다[2, 4, 8, 9]. 베타 아밀로이드 플라그, NFTs, 그리고 염증을 조절하는 기작은 알츠하이머병의 치료 및 예방을 위한 중요한 목표이다. 그런데, 치매에는 근본적인 치료법이 부족하기 때문에 식이, 운동, 그리고 능동학습 같은 예방적 접근이 탐색되고 있다.
최근의 역학 및 임상적 연구는 발효유제품과 유산균뿐만 아니라, 발효중 생산되는 펩타이드와 지방산을 포함하는 성분들도 치매나 인지 저하에 효과가 있음을 나타내었다. 본 원고에서는 발효유제품 섭취가 치매 위험에 미치는 영향 및 기작에 관한 최근 연구들을 소개하고자 한다.
유제품 섭취에 의한 치매 및 인지 저하 예방 효과와 관련한 최근 연구를 소개하였다. 이들 문제와 관련한 보고들은 치매 예방을 위한 새로운 접근법 개발에 도움이 될 것이다.
혈장 Trp-LNAA 비율의 증가는 인지기능을 개선하는 뇌 세로토닌 기능 증가의 간접적 지표로 고려될 수 있다. 저자들은 알파락트알부민이 풍부한 식이 섭취가 뇌의 트립토판과 세로토닌 수준을 증가시켜 스트레스 취약 대상의 인지 기능을 개선한다고 제안하였다. 최근의 역학 및 임상 연구는 유제품을 많이 섭취하는 것이 인지 저하와 알츠하이머병에 예방효과가 있다고 제안하였다.

제안 방법

그들의 식이 형태는 70개 항목의 반 정량적 식이빈도 설문을 사용하여 조사하였고, 평균 일일 영양 섭취는 다양한 식품의 주당 빈도 및 1회 제공량으로부터 계산하였다. 건강상태는 신경정신과적 시험을 포함하여 여러가지 방법으로 측정하였다. 치매 위험과 관련한 식이 형태는 감소 순위 회귀분석으로 평가되었다[37].
Ozawa 등[36]은 지방에 사는 치매가 없는 60–79세 일본인 1,000명을 대상으로 식이와 치매 위험 사이의 가능한 관련을 설문조사하였다. 그들의 식이 형태는 70개 항목의 반 정량적 식이빈도 설문을 사용하여 조사하였고, 평균 일일 영양 섭취는 다양한 식품의 주당 빈도 및 1회 제공량으로부터 계산하였다. 건강상태는 신경정신과적 시험을 포함하여 여러가지 방법으로 측정하였다.
임상실험에서 Ogata 등[39]은 유제품의 섭취가 더 나은 단기 기억과 관련이 있음을 발견했다. 쌍둥이 시료를 사용하여 유전적 및 가족 환경 요인에 대한 보정에 상관없이 유의하였다. 단기 기억은 Wechsler 기억 척도를 개정한 일본판 LM-I 점수(logical memory I score)를 사용하여 평가하였다.
Oleamide는 올레익산의 아마이드(amide) 형태로[54, 55] 자연적으로 동물의 신체에 형성되며, 유제품의 Penicillium 곰팡이 발효중 합성된다[56]. 알츠하이머병 진행을 예방하는 까망베르 치즈 성분을 탐색하였다. 동물이 깨어있는 동안 뇌 척수액에 oleamide가 축적되어 수면을 유발한다.
그들은 1,183명 참여자의 기존 자료를 분석하여 유제품 섭취와 자기 진단 인지 및 기억력, 자존감, 스트레스, 불안, 감정, 그리고 정신적 안녕과의 관계를 설명했다. 유제품 섭취는 정량화된 식품 빈도 질문서(quantified food frequency questionnaire, FFQ)와 우유, 치즈, 아이스크림, 크림, 요구르트, 그리고 디저트 유제품의 자세한 정보뿐만 아니라, FFQ로부터 분석된 각각의 지방함량으로 계산되었다. 그 결과, 유제품 섭취는 정식적 건강 척도와 유의적으로 관련이 있음을 보였다.

대상 데이터

1%를 설명하는 7가지 식이 형태를 추출했다. 7가지 영양소는 포화지방산, 단일 불포화지방산, 다중 불포화지방산, 비타민 C, 칼륨, 칼슘, 그리고 마그네슘이다. 7가지 식이 요인은 20% 이상 치매 위험을 예방하는 효과와 관련이 있다.
참여자들은 두 개의 짧은 이야기를 잘 듣고 세부사항을 즉시 기억하도록 요구되었다. 최종 분석은 남성 78명과 여성 278명의 자료를 분석하였다. 일반화된 평가식을 사용한 개인 수준 분석결과, 남성에서 유제품 섭취는 LM-I 점수와 유의적인 상관을 보였다.

이론/모형

쌍둥이 시료를 사용하여 유전적 및 가족 환경 요인에 대한 보정에 상관없이 유의하였다. 단기 기억은 Wechsler 기억 척도를 개정한 일본판 LM-I 점수(logical memory I score)를 사용하여 평가하였다. 참여자들은 두 개의 짧은 이야기를 잘 듣고 세부사항을 즉시 기억하도록 요구되었다.

성능/효과

나이 및 성별에 대해 보정한 모든 치매, 알츠하이머병, 혈관성 치매 발생 모두 우유 및 유제품 섭취와 유의적인 역의 상관을 보였다. 가능한 교란변수의 보정 후에는 우유 및 유제품 섭취와 알츠하이머병 진행과 직선적 역의 상관이 유의적이었으나, 모든 치매와 혈관 치매와의 관계는 유의하지 않았다. 연구결과는 일본인에 있어 더 많은 우유 및 유제품 섭취가 치매, 특히 알츠하이머병 위험 감소와 관련이 있음을 보였다.
일반화된 평가식을 사용한 개인 수준 분석결과, 남성에서 유제품 섭취는 LM-I 점수와 유의적인 상관을 보였다. 게다가, 일란성 쌍둥이와 이란성 쌍둥이 차이 점수를 사용하여 쌍둥이내 분석결과, 남성에서 유제품 섭취와 LM-I 점수 간에 유의적인 상관을 보였다. 남성에서 가능한 공변량의 보정 후에도 높은 유제품 섭취가 더 나은 단기 기억과 유의적 관련이 있다.
유제품 섭취는 정량화된 식품 빈도 질문서(quantified food frequency questionnaire, FFQ)와 우유, 치즈, 아이스크림, 크림, 요구르트, 그리고 디저트 유제품의 자세한 정보뿐만 아니라, FFQ로부터 분석된 각각의 지방함량으로 계산되었다. 그 결과, 유제품 섭취는 정식적 건강 척도와 유의적으로 관련이 있음을 보였다. 남성에서 높은 단백질 섭취는 낮은 스트레스 인지와 관련이 있었다.
처음에 치매가 없는(N=1081) 60세 이상 노인을 17년 동안 조사하였는데, 303명에 치매가 발생했다. 나이 및 성별에 대해 보정한 모든 치매, 알츠하이머병, 혈관성 치매 발생 모두 우유 및 유제품 섭취와 유의적인 역의 상관을 보였다. 가능한 교란변수의 보정 후에는 우유 및 유제품 섭취와 알츠하이머병 진행과 직선적 역의 상관이 유의적이었으나, 모든 치매와 혈관 치매와의 관계는 유의하지 않았다.
그들의 이중맹검, 위약 통제, 교차연구는 29명의 높은 스트레스 취약 대상과 29명의 낮은 스트레스 취약 대상을 포함하였다. 대조 식이보다 알파락트알부민이 풍부한 식이를 섭취한 후에 혈장 Trp-LNAA 비율이 유의적으로 더 많이 증가하였다. 인지능력 측정결과는 스트레스 취약 정도의 고저에 따라 평균 반응 시간에 유의한 차이를 보였다.
Dehydroergosterol로 처리한 소신경 교세포는 항염증 M2형으로 분화되었다. 소신경 교세포와 함께 배양했을 때 LPS 단독 처리보다 dehydroergosterol과 LPS를 함께 처리했을 때 사멸된 뉴론 세포가 감소하였다. 이러한 결과는 dehydroergosterol이 소신경 교세포의 염증반응을 억제하고, 시냅스 연장 및 뉴론 생존 증진을 통한 신경 보호 효과를 나타낸다[64].
가능한 교란변수의 보정 후에는 우유 및 유제품 섭취와 알츠하이머병 진행과 직선적 역의 상관이 유의적이었으나, 모든 치매와 혈관 치매와의 관계는 유의하지 않았다. 연구결과는 일본인에 있어 더 많은 우유 및 유제품 섭취가 치매, 특히 알츠하이머병 위험 감소와 관련이 있음을 보였다.
대조 식이보다 알파락트알부민이 풍부한 식이를 섭취한 후에 혈장 Trp-LNAA 비율이 유의적으로 더 많이 증가하였다. 인지능력 측정결과는 스트레스 취약 정도의 고저에 따라 평균 반응 시간에 유의한 차이를 보였다. 게다가, 높은 스트레스 취약 대상의 반응 시간은 알파락트알부민 식이 섭취후에 유의적으로 감소하였다.
최종 분석은 남성 78명과 여성 278명의 자료를 분석하였다. 일반화된 평가식을 사용한 개인 수준 분석결과, 남성에서 유제품 섭취는 LM-I 점수와 유의적인 상관을 보였다. 게다가, 일란성 쌍둥이와 이란성 쌍둥이 차이 점수를 사용하여 쌍둥이내 분석결과, 남성에서 유제품 섭취와 LM-I 점수 간에 유의적인 상관을 보였다.
남성에서 가능한 공변량의 보정 후에도 높은 유제품 섭취가 더 나은 단기 기억과 유의적 관련이 있다. 저자들은 유제품 섭취가 남성에서 유전 및 가족 환경 요인과 상관없이 인지 저하를 예방한다고 결론지었다. Markus 등[40, 41]은 알파락트알부민이 풍부한 유청단백질 섭취가 스트레스에 취약한 대상에서 인지능력을 개선했음을 보였다.

후속연구

그런데, 병적 상태하에서는 소신경 교세포가 과도하게 활성화되어 뇌 환경에 부정적으로 작용한다. 많은 보고들이 소신경 교세포의 활성 조절이 급성 알츠하이머병과 인지 저하 예방 및 치료에 기여할 수 있다고 제안한다. 역학연구에서는 일반 약품인 이부프로펜(ibuprofen)을 포함하는 비스테로이드성 항염증제의 사용이 알츠하이머병 발병 위험을 유의적으로 감소한다고 제안한다[47–50].
그런데, 발효중 생산되는 다양한 지방산과 펩타이드의 기능은 밝혀지지 않았다. 현재의 증거에 기초하여, 유제품의 규칙적인 섭취와 그 분자 물질 또는 미생물 성분이 치매와 인지 저하 예방에 기여할 것으로 보여진다. 까망베르 치즈에서 동정된 oleamide와 dehydroergosterol은 소신경 교세포가 M2 항염증 형태로 분화되어 신경보호 작용을 일으킨다.

질의응답

핵심어	질문	논문에서 추출한 답변
	알츠하이머병은 조직병리학적 특성으로 무엇이 존재하는가?	가장 일반적인 형태의 치매는 알츠하이머병으로 치매 환자의 50%–70%를 차지한다. 알츠하이머병은 베타 아밀로이드(Aβ) 플라그와 과인산화 타우(tau) 단백질로 구성된 세포내 신경원섬유매듭(NFTs)의 존재하는 조직병리학적 특성이 있다. 노인성의 베타 아밀로이드 플라그와 NFTs는 불용성의 밀집한 단백질 섬유를 형성한다.
	유제품 섭취에 의한 치매 및 인지 저하 예방 효과에 관한 연구에서 효과 물질로 무엇이 논의되었는가?	이들 문제와 관련한 보고들은 치매 예방을 위한 새로운 접근법 개발에 도움이 될 것이다. Oleamide와 dehydroergosterol이 유제품내 효과 물질로 논의되었다. 그런데, 발효중 생산되는 다양한 지방산과 펩타이드의 기능은 밝혀지지 않았다.
	알츠하이머병 이외 일반적 형태의 치매에는 무엇이 있는가?	베타 아밀로이드 플라그와 NFTs의 축적은 알츠하이머병의 증상과 관련이 있고, 신경 손상과 사망에 이르게 된다[1–4]. 다른 일반적 형태의 치매에는 혈관성 치매[5], 루이 소체(Lewy body) 치매[6], 그리고 전측두엽 치매[7]가 있다. 많은 보고에서 뇌에 베타 아밀로이드 플라그 형성 후 염증이 따르는데, 이는 NFTs와 밀접한 관련이 있고, 알츠하이머병의 진전을 가속한다[2, 4, 8, 9].

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저자의 다른 논문 :

표제어: PCR

동의어: Packet Collision Rate

용어 설명 출처 목록 (6)

용어 설명: PCR은 세균 특이성이 있는 primer를 이용하여 적은 수의 세균이 있을지라도 쉽게 검출할 수 있는 유용한 방법이며, 이를 이용하여 구강 내 치면세균막이나 타액에서 직접 세균을 검출할 수 있게 되었다[8].

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