달라스 UT 사우스웨스턴 메디컬 센터 연구팀이 포장·가공식품에 흔히 사용되는 인(phosphate) 첨가물이 뇌 신경계에 직접 작용해 혈압을 높이는 경로를 세계 최초로 규명했다. 이번 연구는 고혈압의 원인을 보다 정밀하게 이해하고, 식이 요법과 신경계 치료를 결합한 새로운 치료 전략 개발로 이어질 수 있을 것으로 기대된다.

햄, 치즈, 빵 속 인 첨가물, 뇌에 직접 작용해 신경계 자극

연구팀은 실험쥐를 대상으로 인이 많은 식단(1.2% 인 함량)과 일반 식단(0.6%)을 각각 섭취하게 한 뒤, 혈중 인 호르몬(FGF23)의 변화와 뇌신경 활동, 혈압 변화를 분석했다.

그 결과, 인이 많은 식단을 먹은 쥐에서는 뼈에서 분비되는 FGF23 수치가 크게 증가했고, 이 호르몬은 혈액과 뇌척수액을 통해 뇌간까지 전달돼 교감신경계를 과도하게 활성화시키는 것으로 나타났다. 이는 특히 근육을 사용하는 상황(운동 시뮬레이션)에 혈압을 더욱 급격히 상승시키는 결과로 이어졌다.

혈뇌장벽 넘어 뇌간 도달…혈압 조절 핵심 부위 자극

FGF23는 원래 신장에서 인을 배출하도록 돕는 호르몬으로 알려져 있으나, 이번 연구에서는 이 물질이 혈뇌장벽을 통과해 연수 등 혈압 조절 중추에 작용하는 경로를 확인했다.

특히 FGF23가 결합하는 수용체 중 FGFR4가 혈압 상승에 중요한 역할을 했으며, 이를 억제했을 때 운동 시뮬레이션 상황에서의 혈압 상승이 크게 줄어들었다. 반면 FGFR1 억제는 뚜렷한 효과가 없었다.

이 과정에서 Calcineurin A라는 효소도 증가해, 신경계 흥분과 면역 반응에 영향을 미치는 생리적 경로도 함께 확인됐다.

미국인 평균 섭취량, 권장량의 2배 이상

포스페이트는 자연식품(우유, 고기, 달걀 등)에도 포함되어 있지만, 가공식품에 인위적으로 첨가되는 무기 인(inorganic phosphate)이 문제다. 방부제, 감미료, 식감 보존제로 널리 쓰이면서, 일반인의 평균 섭취량은 권장량 700mg을 크게 넘는 약 1,400mg에 이르는 것으로 추산된다. 특히 상위 25%는 하루 2,100mg 이상을 섭취하고 있는 것으로 보인다.

연구를 이끈 원펜 본파타나신 교수는 포스페이트 섭취가 해마다 증가하고 있지만, 식품 성분표에는 인 함량이 정확히 기재되지 않아 소비자가 조절하기 어렵다며, FDA 등 규제 기관이 인 첨가물 표시 기준을 강화해야 한다고 강조했다.

고혈압의 새로운 치료 타깃으로 FGFR4 주목

연구팀은 앞으로 신장 질환 등 인 배출이 어려운 질환군을 대상으로 한 후속 연구를 진행할 예정이다. 또 나트륨, 칼륨 등 혈압 조절에 관여하는 다른 미네랄들과의 상호작용도 심층적으로 분석할 계획이다.

이번 연구는 미국 국립보건원, UTSW 내 파크 센터, 오브라이언 신장연구센터 등에서 연구비를 지원받아 수행됐으며, 세계적 의학저널 Circulation에 게재됐다.