천마와 뇌 건강, 정말 도움이 될까? 가스트로딘 연구로 알아보는 천마

천마(Gastrodia elata)는 예로부터 신경계와 관련하여 이용되어 왔습니다. 최근 연구에서는 가스트로딘을 비롯한 천마의 성분이 산화스트레스와 염증, 신경세포 손상 등에 어떤 영향을 미치는지 연구되고 있습니다. 천마와 뇌 건강에 대한 연구 결과를 과학적으로 알아봅니다.

 

들어가며

천마를 검색하다 보면 "천마는 뇌에 좋은 약초"라는 설명을 쉽게 찾아볼 수 있습니다.

실제로 천마는 오랫동안 전통적으로 두통, 어지럼증, 경련 등 신경계와 관련된 증상에 이용되어 왔으며, 현대 연구에서도 천마와 주요 성분인 가스트로딘(Gastrodin)​을 대상으로 신경계에 미치는 영향을 분석하는 연구가 꾸준히 발표되고 있습니다.

그렇다면 과학적으로는 어디까지 밝혀졌을까요?

천마가 정말 뇌 건강에 도움을 주는 것인지, 어떤 작용이 연구되고 있는지, 그리고 아직 밝혀지지 않은 부분은 무엇인지 구분해서 살펴볼 필요가 있습니다.

특히 이번 글에서는 천마 자체의 연구와 가스트로딘 등의 개별 성분 연구를 함께 살펴보되, 세포실험·동물실험과 사람을 대상으로 한 연구를 구분​해서 설명하겠습니다.

 

① 천마는 왜 뇌 건강과 관련해 연구되고 있을까?

천마(Gastrodia elata)는 난초과에 속하는 약용식물로, 일반적인 식물과 달리 잎과 엽록소가 없어 광합성을 하지 않는 독특한 생육 특성을 가지고 있습니다.

천마에는 가스트로딘, 파리신 계열 화합물, 4-하이드록시벤질알코올 등 다양한 성분이 존재합니다.

이 가운데 특히 가스트로딘은 천마를 대표하는 성분으로 꼽히며, 신경계와 관련된 다양한 연구에서 분석 대상이 되어 왔습니다.

2018년 발표된 리뷰에서는 가스트로딘을 중심으로 천마의 중추신경계 관련 연구를 종합하면서 뇌허혈, 인지기능 저하, 알츠하이머병, 파킨슨병, 정서 관련 질환 등 다양한 분야에서 전임상 연구가 이루어지고 있다​고 정리했습니다.

하지만 이러한 연구 결과가 곧바로 "천마를 먹으면 뇌질환을 예방하거나 치료할 수 있다"는 의미는 아닙니다.

현재 연구의 상당 부분이 세포 및 동물실험 단계에 있기 때문입니다.

 

② 천마 연구에서 자주 등장하는 '신경 보호'란?

천마 관련 논문을 읽다 보면 신경 보호(Neuroprotection)라는 단어를 자주 볼 수 있습니다.

신경 보호란 쉽게 말해 다양한 스트레스나 손상으로부터 신경세포가 손상되는 것을 줄이거나 세포의 기능을 유지하는 데 도움을 줄 수 있는 작용을 의미합니다.

뇌의 신경세포는 산소와 에너지 공급에 매우 민감하기 때문에 산화스트레스와 염증, 미토콘드리아 기능 이상, 과도한 흥분성 신경전달 등이 지속되면 세포 손상이 발생할 수 있습니다.

천마와 천마 성분에 대한 연구에서는 이러한 손상 과정에 영향을 줄 수 있는 여러 경로가 연구되고 있습니다.

대표적으로 다음과 같은 연구 주제가 있습니다.

• 산화스트레스 조절
• 염증반응 조절
• 신경세포 사멸 억제
• 미토콘드리아 기능 보호
• 신경전달물질 조절
• 뇌허혈·재관류 손상에 대한 보호 가능성

2015년 발표된 천마의 신경약리학적 가능성을 다룬 리뷰에서도 천마 추출물과 주요 성분들이 다양한 전임상 뇌손상 모델에서 산화스트레스와 염증반응을 억제하면서 신경세포 보호와 관련된 결과를 보였다고 정리했습니다.

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③ 산화스트레스와 천마 연구

우리 몸에서는 정상적인 대사 과정에서도 활성산소가 만들어집니다.

적절한 수준에서는 문제가 되지 않지만 활성산소가 과도하게 증가하고 이를 제거하는 항산화 방어체계가 충분히 대응하지 못하면 산화스트레스가 발생할 수 있습니다.

뇌는 산소 소비량이 높고 불포화지방산이 풍부하기 때문에 산화스트레스에 민감한 기관으로 알려져 있습니다.

천마와 가스트로딘 연구에서는 산화스트레스와 관련된 여러 경로가 주요 연구 대상으로 다뤄지고 있습니다.

최근 발표된 가스트로딘 관련 리뷰에서는 Nrf2/HO-1과 같은 항산화 관련 경로와 NF-κB 등 염증 관련 경로가 가스트로딘의 신경 보호 가능성을 설명하는 주요 기전으로 연구되고 있다고 정리했습니다.

다만 여기서도 중요한 것은 이러한 결과가 주로 전임상 연구에서 확인된 것이라는 점입니다.

즉,

"천마가 산화스트레스를 줄여준다"

라고 일반화하기보다는,

"천마와 가스트로딘이 산화스트레스와 관련된 여러 생물학적 경로에서 연구되고 있다"

라고 표현하는 것이 연구 수준에 더 적합합니다.

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④ 염증반응도 중요한 연구 대상이다

뇌에서 발생하는 염증반응 역시 신경세포 손상과 관련해 중요한 연구 분야입니다.

특히 미세아교세포(microglia)는 뇌의 면역반응에 관여하는 세포로, 손상이나 감염 등에 대응하지만 과도하게 활성화될 경우 염증성 물질을 증가시켜 신경세포에 영향을 줄 수 있습니다.

천마와 가스트로딘에 관한 연구에서는 이러한 신경염증과 관련된 경로를 조절할 가능성이 연구되고 있습니다.

2020년 국내 연구진이 발표한 연구에서는 천마에서 분리한 여러 화합물을 신경세포와 미세아교세포 모델에서 평가했습니다. 일부 화합물은 해마 신경세포 모델에서 신경독성에 대한 보호 효과를 보였고, 특정 화합물은 미세아교세포에서 염증 관련 지표를 억제하는 활성을 나타냈습니다.

하지만 이 연구 역시 세포 수준에서 이루어진 실험입니다.

따라서 실제 사람이 천마를 섭취했을 때 동일한 효과가 나타난다고 결론 내릴 수는 없습니다.

⑤ 천마는 신경세포를 직접 보호할 수 있을까?

천마의 신경 보호 가능성을 확인하기 위해서는 실제 신경세포를 이용한 실험도 필요합니다.

2020년 Plants에 발표된 국내 연구에서는 천마에서 여러 화합물을 분리하고, 이들을 해마 신경세포(HT22)와 망막세포, 미세아교세포 모델에서 평가했습니다.

연구에서는 일부 천마 유래 화합물이 신경세포에 대한 보호 활성을 보였으며, 다른 일부 화합물에서는 미세아교세포의 염증 관련 반응을 억제하는 결과가 관찰되었습니다.

이 연구가 보여주는 중요한 점은 천마의 생리활성이 반드시 하나의 성분으로만 설명되는 것은 아닐 수 있다는 것입니다.

천마에는 가스트로딘 외에도 다양한 페놀성 화합물과 기타 성분들이 존재하기 때문에 천마 전체의 작용과 개별 성분의 작용을 구분해서 연구할 필요가 있습니다.

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⑥ 가스트로딘은 뇌와 관련해 어떤 연구가 진행됐을까?

천마의 대표 성분인 가스트로딘은 특히 많은 연구가 이루어진 성분입니다.

2024년 발표된 리뷰에서는 가스트로딘의 신경계 관련 연구를 종합하면서 뇌허혈, 신경퇴행성 질환, 인지기능, 간질, 우울·불안 등 여러 분야의 전임상 연구를 정리했습니다.

연구에서 제시된 가능한 작용기전에는 다음과 같은 내용이 포함됩니다.

① 산화스트레스 조절

② 염증반응 조절

③ 신경전달물질 조절

④ 미세아교세포 활성 조절

⑤ 미토콘드리아 기능과 세포사멸 관련 경로 조절

⑥ 신경영양인자 및 신경가소성과 관련된 경로

이처럼 연구 분야가 매우 넓기 때문에 앞으로 천마의 뇌 건강 연구를 살펴볼 때는 각각의 질환과 연구 결과를 따로 보는 것이 필요합니다.

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⑦ 그런데 '뇌 건강에 좋다'와 '뇌질환을 치료한다'는 완전히 다르다

건강식품이나 약용식물에 대한 정보를 볼 때 가장 주의해야 하는 부분입니다.

실험실에서 천마 추출물이나 가스트로딘이 신경세포를 보호하는 결과를 보였다고 하더라도 이것이 곧바로 사람의 뇌졸중이나 치매를 예방하거나 치료한다는 의미는 아닙니다.

연구에는 단계가 있습니다.

세포실험

특정 세포에서 성분의 작용을 확인합니다.

↓

동물실험

생체 수준에서 효과와 안전성 등을 확인합니다.

↓

임상시험

사람에게 실제로 효과가 있는지 확인합니다.

↓

반복적인 임상 연구

여러 연구에서 결과가 재현되는지 확인합니다.

천마와 가스트로딘 연구는 상당한 양의 전임상 자료가 축적되어 있지만, 모든 뇌질환에 대해 충분한 수준의 인체 임상근거가 확보된 것은 아닙니다.

따라서 블로그에서 천마를 소개할 때도 연구 단계에 맞는 표현을 사용하는 것이 중요합니다.

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⑧ 천마와 흑천마 연구는 구분해서 봐야 한다

앞선 3편과 4편에서 설명했듯이 흑천마는 천마를 증숙·건조 등의 방법으로 가공한 형태입니다.

그렇기 때문에 천마에 대한 연구 결과를 그대로 흑천마의 효과라고 표현하는 것은 주의해야 합니다.

특히 천마의 증숙과 건조 과정에서는 가스트로딘과 파리신을 비롯한 여러 성분의 함량과 조성이 변화할 수 있습니다.

따라서 앞으로 흑천마의 연구를 살펴볼 때는

천마 원료에 대한 연구

천마 추출물에 대한 연구

가스트로딘 등 개별 성분에 대한 연구

증숙 천마 또는 흑천마 자체에 대한 연구

를 구분해서 보는 것이 필요합니다.

이러한 구분을 해두면 "천마 연구 결과 = 흑천마의 임상적 효과"라는 잘못된 연결을 피할 수 있습니다.

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⑨ 지금까지 연구를 종합하면?

현재까지 발표된 연구들을 종합하면 천마와 가스트로딘은 뇌 건강과 관련하여 상당히 다양한 분야에서 연구되고 있습니다.

특히

산화스트레스

신경염증

신경세포 손상

뇌허혈

인지기능

신경퇴행성 질환

불안·정서 관련 연구

등이 주요 연구 분야입니다.

그러나 분야마다 연구 수준은 다르며, 세포·동물실험 결과가 많은 분야도 있습니다.

따라서 현재 단계에서 가장 정확한 표현은

"천마와 그 주요 성분은 신경세포 보호와 뇌 건강과 관련된 다양한 전임상 연구에서 연구되고 있다."

정도로 정리하는 것입니다.

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⑩ 앞으로 어떤 연구를 살펴볼까?

천마와 뇌 건강에 대한 연구를 조금 더 깊게 들어가면 흥미로운 분야들이 등장합니다.

그중에서도 다음 세 가지는 특히 많은 사람들이 궁금해하는 부분입니다.

① 뇌졸중

뇌혈관이 막히거나 손상되었을 때 발생하는 뇌허혈과 허혈-재관류 손상 모델에서 천마와 가스트로딘이 어떤 영향을 미치는지 연구되고 있습니다.

② 치매와 인지기능

알츠하이머병과 관련된 아밀로이드 베타, 산화스트레스, 신경염증, 기억력 및 학습능력과 관련된 연구가 진행되고 있습니다.

③ 불안과 스트레스

가스트로딘과 천마의 일부 성분이 GABA 등 신경전달체계와 관련하여 불안 및 정서 행동에 미치는 영향도 연구되고 있습니다.

다음 편부터는 이 세 가지 분야를 하나씩 자세히 살펴보겠습니다.

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이번 5편 핵심 정리

✔ 천마는 오래전부터 신경계와 관련하여 이용되어 온 약용식물입니다.

✔ 현대 연구에서는 천마와 가스트로딘을 중심으로 신경 보호 가능성을 연구하고 있습니다.

✔ 산화스트레스와 신경염증, 신경세포 손상 등이 주요 연구 분야입니다.

✔ 가스트로딘은 뇌허혈, 인지기능, 신경퇴행성 질환, 정서 관련 연구 등 다양한 분야에서 연구되고 있습니다.

✔ 하지만 상당수 연구가 세포실험과 동물실험 등 전임상 단계입니다.

✔ 따라서 "천마가 뇌질환을 치료한다"라고 단정하기보다는 "뇌 건강 및 신경 보호와 관련된 연구가 진행되고 있다"고 이해하는 것이 정확합니다.

✔ 흑천마는 가공 천마이므로 천마·가스트로딘 연구 결과를 흑천마의 효과로 그대로 동일시해서는 안 됩니다.

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참고 논문

1. A Review on Central Nervous System Effects of Gastrodin
Frontiers in Pharmacology, 2018.
가스트로딘의 중추신경계 관련 전임상 연구를 종합한 리뷰 논문입니다.

2. Neuropharmacological Potential of Gastrodia elata Blume and Its Components
Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine, 2015.
천마와 주요 성분의 신경 보호 및 산화스트레스·염증 관련 연구를 종합했습니다.

3. Constituents of Gastrodia elata and Their Neuroprotective Effects in HT22 Hippocampal Neuronal, R28 Retinal Cells, and BV2 Microglial Cells
Plants, 2020.
국내 연구진이 천마에서 분리한 성분들의 신경세포 및 미세아교세포 관련 활성을 평가한 연구입니다.

4. The protective effects of gastrodin on neurological disorders: an update and future perspectives
Frontiers in Pharmacology, 2024.
가스트로딘의 신경계 관련 최신 연구와 작용기전을 정리한 리뷰입니다.

5. Gastrodin and Gastrodigenin as Potential Neuroprotectors for the Treatment of Neurodegenerative Diseases
2026년 발표된 최신 리뷰에서는 가스트로딘과 가스트로디게닌의 신경퇴행성 질환 관련 연구와 향후 임상 적용의 한계를 함께 다루고 있습니다.

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마무리

천마를 둘러싼 연구는 단순히 "몸에 좋은 약초"라는 수준을 넘어, 어떤 성분이 어떤 생물학적 경로에 영향을 미치는지까지 점점 구체적으로 연구되고 있습니다.

하지만 과학적으로 중요한 것은 효과가 있다는 주장보다 어떤 수준의 연구에서 어떤 결과가 확인되었는지를 구분하는 것입니다.

앞으로 이어질 글에서는 천마와 관련된 연구 중에서도 가장 관심이 높은 세 가지 주제를 하나씩 자세히 살펴보겠습니다.

다음 편에서는 먼저 '천마와 뇌졸중'을 주제로 실제 연구에서 뇌허혈과 신경세포 손상에 어떤 결과가 나타났는지 논문을 중심으로 알아보겠습니다.

 

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