폐나 심장을 보기 위해 찍는 흉부 ct에서 척추뼈의 밀도를 함께 측정하면 뇌 노화와 인지기능 저하 위험까지 예측할 수 있다는 연구 결과가 나왔다. 미국 다민족 동맥경화 연구(mesa) 팀은 심혈관 질환이 없는 성인 715명을 약 5년간 추적해 이 같은 사실을 확인했다. 이번 연구는 기존 흉부 ct 데이터를 활용해 뇌 노화 위험까지 가늠하는 새로운 가능성을 열었다는 점에서 주목받고 있다.

뼈와 뇌가 함께 노화된다는 사실은 알려져 있었지만, 골밀도 변화가 뇌 손상이나 인지기능 저하와 어떻게 연결되는지를 장기 추적으로 확인한 연구는 드물었다. 연구팀은 2016~2024년 사이 미국 6개 기관에서 진행된 대규모 코호트 연구 데이터를 활용했다. 참가자들은 흉부 ct 촬영과 뇌 mri 촬영, 인지기능 검사를 받았으며 인공지능(딥러닝) 알고리즘으로 흉부 ct에서 등 척추뼈의 골밀도를 자동으로 측정했다. 이후 뇌 신경 연결 조직인 '백질'의 상태와 인지기능 변화를 약 5년간 추적했다.

분석 결과, 기저 척추 골밀도가 낮을수록 뇌 백질이 더 빠르게 손상됐다. 특히 전두엽으로 이어지는 주요 신경 경로와 좌우 뇌를 연결하는 뇌량 부위에서 연관성이 두드러졌다. 뇌량에서는 골밀도가 낮을수록 백질 손상 흔적이 연간 12.8%씩 더 빠르게 쌓였다. 인지기능도 골밀도가 낮을수록 더 빠르게 떨어졌으며, 당뇨병이 있는 참가자에서는 이 연관성이 더욱 강하게 나타났다.

이번 연구의 핵심은 뼈와 뇌 노화가 공통된 대사 경로를 통해 연결돼 있을 수 있으며, 이미 찍어둔 흉부 ct 한 장에서 골밀도를 추가로 측정하는 것만으로 뇌 노화 위험을 함께 가늠할 수 있다는 가능성을 장기 추적으로 처음 확인했다는 점이다. 연구팀은 뼈에서 분비되는 물질이 뇌 기능에 영향을 줄 수 있다는 기전도 함께 제시했다. 다만 이번 연구는 관찰 연구이므로 인과관계를 단정할 수 없으며, 정확한 기전을 규명하는 추가 연구가 필요하다고 연구팀은 밝혔다.

이번 연구를 주도한 존스 홉킨스 대학교 방사선학과 교수 샤드푸르 데메리(shadpour demehri) 박사는 "척추 골밀도가 낮을수록 뇌 백질 손상과 인지기능 저하가 더 빠르게 진행됐으며, 특히 당뇨병이 있는 참가자에서 이 연관성이 더욱 뚜렷하게 나타났다"라며 "흉부 ct의 딥러닝 기반 골밀도 측정이 뼈 건강을 넘어 뇌 노화 위험 평가에도 활용될 수 있음을 시사한다"라고 밝혔다.

이번 연구 결과(deep learning-derived bone mineral density and longitudinal white matter microstructure and cognitive decline: multi-ethnic study of atherosclerosis: 딥러닝 기반 골밀도와 종단적 백질 미세구조 및 인지 저하: 다민족 동맥경화 연구)는 2026년 9월 국제 학술지 '방사선학(radiology)'에 게재됐다.