The effect of a high-polyphenol Mediterranean diet (Green-MED) combined with physical activity on age-related brain atrophy: the Dietary Intervention Randomized Controlled Trial Polyphenols Unprocessed Study (DIRECT PLUS) (2022)

https://doi.org/10.1093/ajcn/nqac001

 

해당 논문은 고령화로 인한 뇌 위축을 예방하기 위해 고폴리페놀 식품을 포함한 Green-MED(고폴리페놀 지중해식) 식단과 신체 활동의 효과를 탐구한 18개월 간의 무작위 대조군 임상시험 연구이다. 연구 대상은 복부 비만 또는 지질대사 이상을 가진 성인 284명(평균 연령 51세)으로, 이들은 세 그룹(일반 건강 지침 그룹, 전통 지중해식 그룹, Green-MED 그룹)으로 나뉘어 연구에 참여했다. 뇌 구조의 변화는 MRI를 통해 해마 점유율(Hippocampal Occupancy Score, HOC)과 뇌실 확장(Lateral Ventricle Volume, LVV)을 측정하여 분석했다.

 

연구 방법

1. 참가자 분류

   • 일반 건강 지침(HDG): 기본적인 건강 식이 지침과 신체 활동 권장
   • 전통 지중해식(MED): 전통적인 지중해식 식단(칼로리 제한, 호두 28g/일 섭취 포함)
   • Green-MED 식단: 전통 지중해식에 추가적으로 녹차(3~4컵/일)와 만카이(100g/일)를 섭취하며, 붉은 고기 및 가공육을 제한

2. 중재 내용

   • 식단 구성
     • MED 그룹: 식단에서 단순 탄수화물을 줄이고, 붉은 고기 대신 가금류와 생선을 사용
     • Green-MED 그룹: 고폴리페놀 식품(녹차, 만카이) 섭취량 증가 및 붉은 고기 섭취 감소
   • 신체 활동: 모든 그룹에게 동일한 신체 활동 권장(주당 MET 증가)

3. MRI 기반 뇌 구조 측정

   • HOC(해마 점유율): 해마 위축 정도를 나타내는 민감한 지표
   • LVV(뇌실 확장): 뇌 구조의 손상을 나타냄

 

연구 결과

1. Green-MED 식단의 뇌 위축 예방 효과

• HOC 감소 억제
  • Green-MED 그룹: HOC 감소율 -0.8%
  • HDG 그룹: HOC 감소율 -1.3%
  • Green-MED 식단은 HDG 대비 해마 점유율 감소를 38% 줄임
• LVV 확장 억제
  • Green-MED 그룹: LVV 증가율 2.3%
  • HDG 그룹: LVV 증가율 4.3%
  • 뇌실 확장 속도 또한 Green-MED 그룹에서 유의미하게 느려짐

2. 폴리페놀 식품의 영향

• 소변 내 폴리페놀 농도
  • 유로리틴 A와 티로솔 농도가 높을수록 HOC 감소율이 낮아짐
  • 폴리페놀은 뇌 신경 염증 억제, 산화 스트레스 감소, 혈류 개선에 기여
• 식품별 기여
  • 녹차: 에피갈로카테킨 갈레이트(EGCG) 함유로 신경 염증 감소
  • 만카이: 플라보노이드(카테킨, 케르세틴 등) 함유로 신경 보호
  • 호두: 산화 스트레스와 염증을 완화하여 뇌 건강 증진

3. 대사 건강과 뇌 위축의 상관관계

• 체중 및 대사 개선
  • 체중 감소와 인슐린 저항성 개선(HOMA-IR)은 HOC 감소와 LVV 확장을 억제하는 데 기여
  • 대사 건강 개선이 뇌 구조 보호의 중요한 매개변수로 작용

4. 고령층(50세 이상)에서 더 두드러진 효과

• Green-MED 식단은 50세 이상에서 뇌 구조 손상 예방 효과가 더 두드러지게 나타났음
• 이는 노화에 따른 뇌 위축이 가속화되는 시점에서 고폴리페놀 식단이 더욱 효과적으로 작용함을 시사

 

 

Change in HOC (Hippocampal Occupancy Score)

• 각 그룹(HDG, MED, Green-MED)에서 18개월 동안의 HOC 변화를 보여준다.
  • HDG와 MED 그룹 모두에서 HOC가 유의미하게 감소했다.
  • Green-MED 그룹은 18개월 동안 HOC 감소가 거의 없었음을 보여주었다.
• Green-MED 식단은 해마 위축(노화와 관련된 뇌의 구조적 손상)을 효과적으로 억제할 가능성이 있다.

 

Change in LVV (Lateral Ventricle Volume)

• 각 그룹의 LVV(뇌실 부피) 확장율을 보여준다.
  • HDG 그룹은 LVV 확장이 가장 컸다.
  • Green-MED 그룹은 LVV 확장을 가장 효과적으로 억제했으며, MED 그룹도 HDG 대비 긍정적인 영향을 보였다.
• 뇌실 부피 증가는 뇌 위축의 지표로, Green-MED 식단이 노화로 인한 뇌의 부피 감소를 예방할 수 있음을 시사한다.

 

HOC Change in Participants ≥ 50 Years Old

• 50세 이상 참가자의 HOC 변화를 그룹별로 비교하였다.
  • HDG 그룹에서 HOC 감소가 가장 뚜렷했다.
  • MED와 Green-MED 그룹은 HDG에 비해 HOC 감소가 유의미하게 적었다.
  • 특히, Green-MED 그룹에서 감소율이 가장 낮았다.
• 50세 이상 참가자에게 Green-MED 식단은 해마 위축 방지 효과를 극대화하는 데 효과적이었다.

 

LVV Change in Participants ≥ 50 Years Old

• 50세 이상 참가자의 LVV 확장 변화를 그룹별로 비교하였다.
  • HDG 그룹에서 LVV 확장이 가장 컸다.
  • MED와 Green-MED 그룹은 LVV 확장을 효과적으로 억제했으며, Green-MED 그룹이 가장 두드러진 억제 효과를 보였다.
• 고령 참가자에게 Green-MED 식단은 뇌 위축의 지표인 뇌실 확장을 줄이는 데 가장 큰 기여를 했다.

 

연구 결론

Green-MED 식단은 노화로 인한 뇌 위축(HOC 감소)과 뇌실 확장(LVV 확장)을 효과적으로 억제했으며, 특히 50세 이상의 고령층에서 두드러진 보호 효과를 보였다. 녹차, 만카이, 호두 등 고폴리페놀 식품을 포함한 이 식단은 뇌 구조 손상을 완화하며, 건강한 노화를 지원하는 간단하고 안전한 방법으로 활용될 가능성을 보여준다.