DGIST(총장 이건우) 뇌과학과 시냅스 다양성 및 특이성 조절 연구센터 소속 엄지원 교수 연구팀은 뇌 속 신경물질인 '소마토스타틴(somatostatin)'이 뇌 면역세포를 직접 조종해 알츠하이머병을 완화하는 원리를 세계 최초로 규명했다고 밝혔다. 이번 연구는 치매를 악화시키는 뇌 면역세포를 '신경 보호 모드'로 완전히 바꾸고, 기존에 쓰이던 약물을 치매 치료제로 재창출할 수 있는 중요한 단초를 마련할 수 있을 것으로 기대된다.

알츠하이머병은 뇌에 '아밀로이드 베타'라는 찌꺼기가 쌓이고, 뇌 면역세포인 '미세아교세포'가 과하게 흥분해 염증을 일으키면서 악화된다. ‘미세아교세포’는 발병 초기에는 아밀로이드 단백질을 제거하는 방어적 역할을 수행하지만, 병이 심해지면 오히려 뇌 시냅스를 망치고 염증을 내뿜는 파괴자로 돌변한다.

연구팀은 소마토스타틴이 이러한 면역세포의 폭주를 막고 다시 청소부 역할을 하도록 직접 제어한다는 사실을 새롭게 밝혀냈다. 배양된 미세아교세포에 소마토스타틴을 투여하자, 찌꺼기를 잡아먹는 식세포 작용 기능이 크게 향상되고 염증성 물질 분비는 줄어들었다. 구체적으로는 뇌를 망치는 염증성 인자(IL-12 등) 발현은 강력히 억제하고 뇌를 지키는 항염증성 인자(TGF-β)를 유도하여, 면역세포를 얌전한 '신경보호적 상태(protective state)'로 완전히 전환시켰다.

나아가 연구팀은 알츠하이머병에 걸린 쥐를 대상으로 소마토스타틴을 인위적으로 늘리는 실험을 진행했다. 그 결과, 면역세포가 염증을 일으키며 과활성화되는 현상이 성공적으로 억제되었고, 뇌 속에 널리 퍼져 있던 아밀로이드 찌꺼기가 대폭 줄어드는 것을 확인했다. 특히 행동학적 분석에서도 소마토스타틴이 늘어난 쥐는 장기 공간 기억 능력이 통계적으로 확연하게 좋아져, 실질적인 인지 기능 개선 효과까지 입증했다.

특히, 이번 연구 결과는 기존 약물을 활용한 '신약 재창출' 전략을 통해 치료제 개발을 획기적으로 앞당길 수 있다는 점에서 주목받는다. 본 연구에서 사용한 '소마토스타틴 수용체(SSTR) 작용제'는 말단비대증 등 타 질환 치료 목적으로 이미 FDA 승인을 받아 임상 현장에서 안전하게 활용되고 있다. 과거 알츠하이머병 대상 임상에서는 뇌 전달 효율 등의 한계로 뚜렷한 효과를 입증하지 못했으나, 본 연구를 통해 해당 약물이 '미세아교세포'를 표적으로 삼아 작용한다는 정확한 기전이 최초로 규명되면서 기존 약물을 치매 치료제로 확장 적용할 수 있는 새로운 돌파구가 마련되었다.

엄지원 교수는 “이번 연구는 뇌 신경물질인 소마토스타틴이 면역세포의 상태를 직접 제어해 치매 병리를 완화하고 기억력까지 개선할 수 있음을 최초로 증명한 결과”라고 연구의 의의를 강조했다. 이어 “과거 치매 임상에서는 한계를 보였지만 타 질환 치료 목적으로 이미 승인받아 쓰이고 있는 약물이, 이번에 밝혀진 작용 기전을 바탕으로 향후 치매 및 신경염증 치료제로 새롭게 쓰일 수 있는 융합적 가능성을 열었다”고 덧붙였다.

본 연구는 DGIST 뇌과학과 시냅스 다양성 및 특이성 조절연구센터의 정혜지 박사와 석사과정 현가은 학생이 공동 제1저자로 주도하였으며, 국제학술지 Brain, Behavior, and Immunity (JCR 상위 약 4% 이내)에 2026년 3월 26일 온라인 게재되었다. 아울러 본 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 연구지원 사업을 통해 수행되었다.

연구 결과 요약본

연구결과개요
Somatostatin-induced modulation of microglial activity contributes to mitigating Alzheimer’s disease pathology
Hyeji Jung, Gaeun Hyun, Seunghye Kim, Younghyeon Jeon, Kyung Ah Han, Kea Joo Lee, Jaewon Ko, and Ji Won Um*
(Brain, Behavior, and Immunity, Online published on 03, 2026)
*엄지원 교수(교신저자, DGIST)

Somatostatin (SST) is a neuropeptide widely expressed in the central nervous system, known to exert inhibitory effects through activation of G protein-coupled somatostatin receptors (SSTRs). Although its synaptic and network-level functions have been implicated in various neurological disorders, the direct peptidergic actions of SST—particularly on microglia—remain poorly understood. Given that SST levels are reduced in Alzheimer’s disease (AD) and microglia predominantly express SSTR2, we hypothesized that SST modulates microglial function both in physiological and AD-related contexts. In this study, we demonstrate that SST treatment enhances phagocytic capacity and suppresses pro-inflammatory cytokine release in cultured microglia. Furthermore, SST overexpression in an AD mouse model reduced microglial density and amyloid-β plaque burden and improved hippocampus-dependent cognitive performance, indicating a protective effect mediated through microglial modulation. Our findings suggest a previously unrecognized role of SST in regulating microglial behavior and highlight the therapeutic potential of targeting the SST–SSTR signaling axis in neuroinflammatory and neurodegenerative diseases.

연구결과문답

이번 성과 무엇이 다른가
기존 연구들과 달리, 본 연구는 신경펩타이드인 소마토스타틴이 미세아교세포의 고유 기능을 직접 조절한다는 사실에 주목하여, 미세아교세포의 식세포 작용의 활성화와 염증 반응 억제를 동시에 유도하는 새로운 분자 기전을 규명하였음. 특히 알츠하이머병 모델 생체 내에서 소마토스타틴 과발현을 통해 미세아교세포의 활성을 조절함으로써, 아밀로이드 병리 감소와 인지 기능 개선이라는 두 가지 본질적 효과를 동시에 거둘 수 있음을 세계 최초로 규명하였음.

어디에 쓸 수 있나
소마토스타틴 수용체 작용제 계열 약물은 이미 특정 질환의 임상 현장에서 안정성이 확보되어 사용중임. 본 연구가 입증한 미세아교세포 조절 기전을 응용한다면, 신경염증 및 알츠하이머병을 위시한 신경퇴행성 질환을 표적으로 하는 새로운 치료 전략으로의 신약 재창출 및 확장이 가능할 것으로 기대됨.

연구를 시작한 계기는
본 연구진은 시냅스 기능 조절 기전을 탐구해오면서, 뇌 신경세포에서 분비되는 신경펩타이드가 면역세포인 미세아교세포에 미치는 생리학적 영향에 주목하게 되었음. 실제 알츠하이머병 병리 과정에서 소마토스타틴의 감소와 미세아교세포의 비정상적 활성화가 동반된다는 병리학적 사실에 착안하여, 두 요소 사이의 직접적이고 기능적인 연결고리를 찾아내고자 본 연구를 기획하였음.

어떤 의미가 있는가
지금까지 신경세포 중심의 퇴행성 질환 연구 패러다임에서 나아가, 신경펩타이드가 미세아교세포의 상태를 직접 제어함으로써 신경염증과 아밀로이드 병리를 통합적으로 제어할 수 있음을 증명했음. 이를 바탕으로 향후 미세아교세포의 특이적 상태 변화를 표적으로 삼는 정교한 뇌질환 및 신경염증 치료 전략 수립이 가능할 것임.

꼭 이루고 싶은 목표는
시냅스는 뇌 기능의 핵심 단위로, 그 구조적‧기능적 손상은 곧 난치성 신경정신질환 및 퇴행성질환으로 직결됨. 본 연구진은 시냅스를 구성하는 분자 기전의 규명에 그치지 않고, 미세아교세포를 비롯한 외부 조절 요인들이 시냅스 기능에 미치는 영향을 통합적으로 분석함으로써, 근본적인 뇌질환 치료를 위한 새로운 개념적 프레임워크를 확립하는 것이 최종 목표임.