연구 배경: 새롭게 축적되는 증거는 미생물총이 알츠하이머병(AD) 병리 및 인지 수행에 역할을 할 수 있음을 시사한다. 구강–뇌 축을 표적으로 하는 중재는 특히 인지 손상의 초기 단계에서 신경보호 효과를 제공할 수 있다. 본 무작위 대조시험(RCT)은 다균주(probiotics) 프로바이오틱 보충제가 인지 손상이 초기인 고령 성인에서 AD 관련 혈장 바이오마커와 인지 기능을 조절할 수 있는지 평가하였다. 방법: 한국의 광주 알츠하이머병 및 관련 치매(Gwangju Alzheimer’s Disease and Related Dementia, GARD) 코호트 참여자를 이중맹검, 무작위 배정, 위약 대조 시험에 등록하였다. 인지 손상이 초기인 고령 성인을 다균주 프로바이오틱 보충제(KL-P301) 또는 위약을 24주 동안 복용하도록 무작위 배정하였다. 혈장 pTau181, 성상교세포 섬유성 산성 단백질(glial fibrillary acidic protein, GFAP), 신경필라멘트 경쇄(neurofilament light chain, NfL)를 기저 및 추적 시점에서 정량화하였다. 인지 및 임상 평가는 임상 치매 등급(Clinical Dementia Rating, CDR), 간이정신상태검사(Mini-Mental State Examination, MMSE), CERAD 신경심리 배터리, 스트룹 검사, 레이–오스테리츠 복합 도형(Rey–Osterrieth Complex Figure, ROCF)을 포함하였다. 처치 효과는 대응 t-검정, 선형 혼합 모형, 그리고 기저 및 인구통계학적 공변량을 조정한 ANCOVA를 사용해 분석하였다. 결과: 분석된 87명(프로바이오틱 n=40, 위약 n=47) 중 프로바이오틱 군은 위약 군에 비해 혈장 pTau181 수준이 유의하게 감소하였다(p < 0.001). 프로바이오틱 군에서는 GFAP 및 NfL 수준이 안정적으로 유지된 반면, 위약 군에서는 유의한 종단적 증가가 관찰되었다(각각 p = 0.014, p = 0.041). 임상적으로 프로바이오틱 군은 CDR이 개선되었으며(p = 0.010), 이는 주로 기억 영역에 의해 설명되었다. 영역 특이적 인지 분석에서는 프로바이오틱 군이 시공간 구성(구성 실행증, Constructional Praxis, p = 0.036; ROCF 복사, p = 0.027)에서 유의하게 향상되었고 구성 회상은 안정적으로 유지된 반면, 위약 군은 유의한 감소를 보였다(p = 0.025). MMSE, 언어 기억, 실행/주의 기능에서는 집단 간 유의한 차이가 관찰되지 않았다. 결론: 다균주 프로바이오틱 보충제는 타우 관련 병리 및 신경염증 연관 바이오마커를 감소시키고, 인지 손상이 초기인 고령 성인에서 시공간 구성과 시각 기억을 선택적으로 보존하였다. 이러한 결과는 다균주 프로바이오틱스를 통해 구강-면역–뇌 축을 조절하는 것이 초기 단계 환자에서 AD 관련 병적 진행과 인지 저하를 늦추는 실행 가능한 비약물적 전략임을 시사한다.

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