국내 연구진이 만성 스트레스가 심혈관 건강에 미치는 영향을 실시간으로 관측할 수 있는 기술을 개발했다.
유홍기 한국과학기술원(KAIST) 기계공학과 교수가 이끄는 연구진은 김진원 고려대구로병원 심혈관센터 교수와 공동으로 심장 박동으로 인한 혈관 내 세포의 움직임을 관찰할 수 있는 영상 기술을 개발했다고 20일 밝혔다.
심혈관 질환은 전 세계 사망 원인 1위, 국내 2위다. 주로 노화로 인해 발생하지만 최근에는 식습관 변화와 운동 부족 등으로 10대 환자들도 빠르게 늘고 있다.
심혈관 질환은 정신적인 요인에도 영향을 받는 것으로 알려졌다. 정신적인 스트레스가 강하면 심혈관 질환을 더 악화시킨다는 것이다. 하지만 정신적 스트레스가 혈관에 미치는 영향은 아직 연구가 부족한 상황이다.
연구진은 초점 가변 렌즈와 생체 내 광학 현미경을 결합해 스트레스를 받는 상황에서 혈관의 움직임을 효과적으로 볼 수 있는 영상 기술을 개발했다. 동맥과 혈관 내 세포들의 움직임을 동시에 관찰할 수 있는 기술이다. 그 결과, 영상 간의 관계를 말하는 '상관 계수'는 4배, 시간당 촬영할 수 있는 영상 수는 1.5배 높아진 것으로 나타났다.
연구진은 이번에 개발한 기술을 이용해 만성 스트레스에 노출된 생쥐와 건강한 생쥐의 경동맥에서 동맥경화의 진행 정도를 확인했다. 만성 스트레스를 받는 생쥐의 경동맥은 골수 세포가 건강한 생쥐보다 6.09배 증가했다. 추적 영상에서는 골수 세포가 2.45배 더 증가한 것으로 나타났다. 조직분석에서는 스트레스가 동맥경화반의 크기와 염증을 증가시키고, 섬유성 막을 얇게 만들어 불안정성을 높인다는 것을 확인했다.
연구진은 이번 연구를 통해 만성 스트레스가 심혈관질환에 미치는 영향을 실시간으로 측정하는 데 성공했다고 평가했다.
유 교수는 "우수한 시간 해상도로 스트레스가 심혈관 질환에 미치는 영향을 세포 수준에서 실시간으로 관찰할 수 있다"며 "앞으로 스트레스 관련 심혈관 질환의 발병 과정을 찾고 새로운 치료법을 개발하는 데 활용될 것으로 기대한다"고 말했다.
연구 결과는 국제 학술지 '동맥경화, 혈전, 혈관 생물학'에 지난해 10월 10일 소개됐다.
참고 자료
Arteriosclerosis, Thrombosis, and Vascular Biology(2024), DOI: https://doi.org/10.1161/ATVBAHA.124.321566