특별기고
배진건 배진바이오사이언스 대표

배진건 박사
배진건 박사

양극성 장애(bipolar disorder) 또는 조울증(躁鬱症, manic depression)의 일부인 기분이 들뜨고 과도하게 활발해지는 조증(躁症)을 치료하는 데 리튬이 사용된다. 19세기와 20세기 초, 리튬(Lithium)은 기분을 바꾸는 건강 강장제로 선전되었고, 심지어 청량음료 '7-Up'의 초기 레시피에 각성제로 포함되기도 했다. 또한 조증 증상의 빈도와 심각도를 줄이기 위해 매일 복용하기도 한다.

뇌의 자연적인 리튬 저장량을 보충하면 알츠하이머병을 예방하고 심지어 역전시킬 수 있다는 논문이 2025년 8월 6일자 세계 최고의 저널 'Nature'에 게재되었다. "Lithium deficiency and the onset of Alzheimer’s disease"라는 제목의 논문은 인간 뇌 조직 분석과 일련의 마우스 실험에서 일관된 패턴이 나타난다고 보고하였다. 한마디로 리튬 보충제는 알츠하이머병에 대한 새로운 희망이다.

뇌의 리튬 농도가 감소하면 기억 상실이 발생하는 경향이 있으며, 아밀로이드 플라크와 타우 엉킴이라고 하는 알츠하이머병의 신경학적 특징도 나타난다. 이 연구에서는 또한 특정 유형의 리튬 보충제(Lithium orotate)가 이러한 신경학적 변화를 되돌리고 기억 상실을 되돌려 뇌를 더 젊고 건강한 상태로 회복시킨다는 증거를 마우스에서 발견했다.

"이것은 획기적"이라고 이 연구에 참여하지 않은 호주 멜버른 대학교의 신경과학자 Ashley Bush가 말했다. "우리는 최근에야 알츠하이머병에 대한 최초의 질병 수정 약물을 개발했다. 하지만 그들은 오직 한 가지, 즉 아밀로이드 플라크만을 표적으로 삼는다. 하지만 이 리튬 접근법은 알츠하이머병에서 우려되는 모든 주요 병리를 표적으로 삼는다."

임상 시험에서 확인된다면 그 의미는 엄청날 수 있다. 치매는 전 세계적으로 5500만 명 이상의 사람들에게 영향을 미치며, 대부분은 알츠하이머병을 앓고 있다. 시중에 나와 있는 항아밀로이드 치료제는 인지 기능 저하를 늦추지만 "그것을 멈추지는 못한다. "시중에 출시된 항아밀로이드 치료제가 기능을 회복시키지 않는다."라고 매사추세츠주 보스턴에 있는 하버드 의대의 유전학자이자 주저자인 Bruce Yankner는 말한다. 

"우리는 아직 알츠하이머병에 대한 페니실린을 가지고 있지 않다."라고 Yankner는 말한다.

오래된 강장제, 새로운 역할

리튬은 1970년대에 양극성(bipolar) 장애의 황금 표준 치료법으로 다시 등장했다. 과학자들은 곧 양극성 장애가 있는 사람들 중에서 리튬을 복용한 사람들의 뇌 노화가 복용하지 않은 사람들보다 더 느리다는 것을 알아챘다. 한편, 역학 연구에 따르면 물 공급원에 미량의 리튬이 포함된 지역에서는 치매 발생률이 비교적 낮았다. 그러나 인지 저하에 대한 리튬의 효과를 테스트하기 위한 임상 시험은 엇갈린 결과를 보였다.

리튬의 역할을 밝히기 위한 연구에서 Yankner와 그의 팀은 이 금속이 중요한 생리적 역할을 하며 결정하는 곳인 뇌에 자연적으로 존재한다는 것을 처음으로 보여주었다. 

단서들이 합쳐졌다. 저자들은 알츠하이머병에 걸린 뇌 부위에서 리튬 수치가 영향을 받지 않은 부위보다 낮다는 것을 발견했다. 연구팀은 또한 알츠하이머병의 전조 증상인 경도인지장애(Mild Cognitive Impairment, MCI) 환자의 경우 뇌의 리튬이 아밀로이드 플라크에 결합되어 필수적인 뇌 기능에 필요한 리튬이 부족하다는 것을 발견했다. Yankner는 이러한 리튬 금단 현상은 "질병이 진행됨에 따라 더욱 심해졌다"고 말한다. 리튬은 알츠하이머병 마우스 모델의 뇌에서도 유사한 결과를 보였다.

[그림 1: 뇌의 리튬 수치가 정상인 쥐(왼쪽)는 리튬 결핍이 있는 쥐(오른쪽)보다 아밀로이드 플라크(왼쪽 위)와 타우 엉킴(왼쪽 아래)이 적었다. 출처: Yankner Lab]
[그림 1: 뇌의 리튬 수치가 정상인 쥐(왼쪽)는 리튬 결핍이 있는 쥐(오른쪽)보다 아밀로이드 플라크(왼쪽 위)와 타우 엉킴(왼쪽 아래)이 적었다. 출처: Yankner Lab]

쥐를 이용한 추가 실험에서, 리튬 결핍 뇌를 가진 쥐들은 정상 리튬 수치를 가진 동물들보다 더 많은 플라크를 생성했다. 이는 알츠하이머병의 파괴적인 진행을 나타내는 악순환의 시작이었다. 뇌 내 리튬이 감소하면 아밀로이드가 증가하고, 이는 다시 리튬 감소로 이어졌다.

Yankner 와 그의 연구팀은 리튬 손실을 타우 단백질 엉킴 축적 및 알츠하이머 관련 유전자의 활성 변화 등 다른 질환 지표와 연관시켰다. 그들은 심지어 이 악순환을 끊을 수 있는 잠재적인 방법도 발견했다.

대부분의 리튬 임상 시험은 탄산리튬 형태를 가지고 시험했다. 연구팀은 아밀로이드 플라크가 'Carbonate lithium' 형태를 쉽게 포집하지만, 'Orotate lithium'과 같은 다른 형태는 그러한 운명을 피한다는 것을 보여주었다. 연구진이 쥐에게 저용량의 'Orotate lithium'을 투여했을 때, 질병 관련 뇌 손상이 역전되고 기억력이 회복되었다. 'Carbonate lithium'은 이와 같은 효과를 보이지 않았으며, 이는 이전 임상 시험의 엇갈린 결과를 설명하는 데 도움이 될 수 있다.
 
쥐에서의 결과가 항상 사람에게 적용되는 것은 아니다. 하지만 다양한 증거를 고려했을 때, 저자들은 신중하게 낙관하고 있다.

[그림 2] 알츠하이머병의 리튬 결핍. a, 알츠하이머병에서는 비정상적인 아밀로이드 β 펩타이드의 세포외 응집체가 뇌에 형성된다. Aron et al.은 이러한 음전하를 띤 아밀로이드 플라크가 리튬 양이온(Li+)을 격리하여 인접한 비플라크 조직에서 금속을 빼앗는다는 것을 발견했다. 이러한 뇌 세포의 리튬 결핍은 더 이상 정상적으로 기능할 수 없음을 의미하며, 이는 신경 퇴행과 인지 저하에 기여한다. b, 뇌의 리튬을 보충하기 위해 저자는 이온을 쉽게 형성하지 않아 아밀로이드 플라크에 의해 쉽게 격리되지 않는 리튬염인 lithium orotate를 식별했다. lithium orotate 치료는 미세아교세포(뇌의 면역 세포)가 amyloid-β를 제거하는 능력을 회복시켜 아밀로이드 플라크 축적이 악화되는 것을 막고, 알츠하이머병 마우스 모델에서 인지 기능 상실과 정상적인 노화를 예방하는 데 도움이 된다.
[그림 2] 알츠하이머병의 리튬 결핍. a, 알츠하이머병에서는 비정상적인 아밀로이드 β 펩타이드의 세포외 응집체가 뇌에 형성된다. Aron et al.은 이러한 음전하를 띤 아밀로이드 플라크가 리튬 양이온(Li+)을 격리하여 인접한 비플라크 조직에서 금속을 빼앗는다는 것을 발견했다. 이러한 뇌 세포의 리튬 결핍은 더 이상 정상적으로 기능할 수 없음을 의미하며, 이는 신경 퇴행과 인지 저하에 기여한다. b, 뇌의 리튬을 보충하기 위해 저자는 이온을 쉽게 형성하지 않아 아밀로이드 플라크에 의해 쉽게 격리되지 않는 리튬염인 lithium orotate를 식별했다. lithium orotate 치료는 미세아교세포(뇌의 면역 세포)가 amyloid-β를 제거하는 능력을 회복시켜 아밀로이드 플라크 축적이 악화되는 것을 막고, 알츠하이머병 마우스 모델에서 인지 기능 상실과 정상적인 노화를 예방하는 데 도움이 된다.

리튬, 임상 시험 중

리튬 고갈 과정이 정확히 어떻게 시작되는지에 대한 의문은 여전히 남아 있다. Yankner는 "뇌의 리튬 흡수 장애에 다른 환경적 또는 유전적 원인이 있을 것으로 생각한다"라고 말한다.

연구진은 이번 연구에서 리튬 관련 독성이 관찰되지 않았다는 점, 즉 거의 성인이 된 후 평생 동안 리튬을 투여받은 생쥐에서도 리튬 관련 독성이 관찰되지 않았다는 점을 고려할 때, 임상 시험이 간소화되고 향후 몇 년 안에 알츠하이머병 환자를 리튬으로 치료할 수 있는지에 대한 해답을 얻을 수 있을 것이라고 말한다. 

하지만 이는 정부 또는 기업의 충분한 자금 지원이 전제되어야 한다. 리튬은 원소이기 때문에 특허를 받을 수 없다. 캐나다  Halifax에 있는 Dalhousie University의 정신과 의사 Tomas Hajek은 "어떤 제약 회사도 리튬으로 이익을 얻지 못할 것이다."라고 말한다.

이러한 잠재적인 이점은 치매에만 국한되지 않을 수 있다. 인지 장애가 없는 대조군에서 연구진은 리튬 수치가 가장 높은 사람들이 특정 기억력 검사에서 더 높은 점수를 받았다는 것을 발견했다. 부시(Bush)는 양극성 장애 환자, 특히 고령 환자의 경우 표준 치료법인 형인 'Carbonate lithium'보다 'Orotate lithium'이 더 효과적일 수 있다고 제안한다.

Hajek은 "이 정도 수준의 증거를 확보하고 안전성이 확보된 다른 치료제는 많지 않을 것 같다."라고 말하며, "리튬은 엄청나게 저렴하다. 그리고 사람들에게 엄청난 이점을 줄 수 있다."라고 덧붙였다.

"뇌도 배터리? 리튬 줄면 알츠하이머병 신호"라는 제목의 기사가 8월 8일자 조선일보에 과학 기사로는 빠르게 정확하게 보도되었다. 한 노인이 리튬 치료제를 먹는 모습을 상상한 그림은 일러스트가 '챗GPT 달리3' 라고 적혀있다.

나이가 든 나의 뇌도 배터리처럼 충전 가능할까? 찾아보니 놀랍게도 "리튬 오로테이트는 5mg만 있으면 차분한 마음 상태와 균형 잡힌 기분을 유지하는 데 도움이 될 수 있다. 리튬 오로테이트는 수면 지원을 위한 필수 미량 미네랄이다. 취침 전에 저용량(5mg)의 리튬 오로테이트를 섭취하면 더 나은 휴식을 위해 마음을 진정시키는 데 도움이 될 수 있다."는 광고와 함께 저용량 리튬 오로테이트 보충제가 존재한다. 필자의 뇌도 나이든 배터리이기에 리튬 오로데이트로 충전할 필요가 있다고 판단한다.

필자는 제조사와는 전혀 아무 연관이 없다. 그래서 두 제품을 나란히 보여드린다. '호기심 천국'으로 나를 위하여 찾아본 것이다. 더 놀란 것은 아마존에서. “이 품목은 선택하신 배송 위치로 배송할 수 없습니다." 미국 FDA가 허가하여 가능한데 대한민국의 식품의약품안전청은 '구매 못함'이란 딱지를 붙여놓는가? 왜 이런 일이 대한민국에서 국민 건강을 위한 복음(福音), 'Good News'가 가능하지 않은가? 답은 규제과학의 차이이다. 이런 규제는 재빠르게 풀어주어야 한다.

'리튬 오로테이트 5mg'으로 차분한 마음 상태와 균형 잡힌 기분을 넘어서 암을 예방할 수 있는 것에 찬성하는 독자들은 이런 현실을 다른 친구에게 꼭 이 칼럼을 전해주시기 부탁드린다. 이런 행동이 규제를 바른 위치로 돌아가게 할 것이다. 대한민국 국민건강 만세!!! 만세!!! 만세!!!

[그림 3: Dietry Supplement로 존재하는 리튬]
[그림 3: Dietry Supplement로 존재하는 리튬]

  

 참고문헌 

https://www.nature.com/articles/s41586-025-09335-x doi: 
https://doi.org/10.1038/d41586-025-02471-4 
https://www.nature.com/articles/d41586-025-02255-w 
https://www.chosun.com/economy/science/2025/08/07/AFJMRYM5NMWNTZRM27UJYLGKRU/ 

 

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