서울대학교 의과대학 최형진·김상정 교수와 이영희·김유빈·김규식·장미래 연구원이 자유롭게 돌아다니는 쥐를 초소형 현미경을 사용해 각각 신경들의 활성 패턴 앙상블을 관찰하고, 신경 활성을 조작해,‘맛집 탐방 신경’과‘음식 먹기 신경’을 각각 밝혔다.
맛집 탐방 신경과 음식 먹기 신경은 가측 시상하부의 렙틴 수용체 신경군집 안에 숨어있었다. 신경들의 활성을 관찰하는 앙상블 분석을 통해 맛집 탐방 신경과 음식 먹기 신경이 각각 해당 시기에 활성화되는 것을 발견했다. 또한 해당 신경들을 조작하는 실험을 수행했다. 맛집 탐방 실험에서, 해당 신경을 활성화시키자 쥐는 열심히 맛있는 음식을 찾으려 돌아다녔다. 반대로 맛있는 음식 먹기 실험에서, 해당 신경을 활성화시키자 쥐는 눈앞에 있는 음식을 즉각적으로 먹는 모습을 보여줬다.
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2개의 다른 렙틴 수용체 하부 신경군집이 각각 맛집 탐방 행동과 음식 먹기 행동을 유발하는 모습. |
이 맛집 탐방 신경과 음식 찾기 신경은 배고플 때에만 활성화되도록 조절되고 있었다. 연구팀은 배고픔 신경에서 분비되는 NPY 단백질이 NPY수용체 신경에 작동해야만 활성화될 수 있는 국소 억제 기전을 밝혔다. 이와 같은 배고픔에 의한 조절 기전은 어떻게 배고픔이 섭식행동으로 이어지는지 기전을 제시한다.
최 교수는 “후속연구로 해당 신경군집의 분자적 속성을 밝힐 예정이다. 이를 통해 맛집 찾기 충동성이 큰 사람들, 평소에는 배가 고프지 않아도 눈 앞에 음식을 보면 순간적으로 먹게 되는 사람들 등, 개인별 특징에 맞춘 개인맞춤 식욕억제 신약을 만들어 비만과 대사질환 시장을 선도하려고 한다”고 설명했다.
이번 연구 결과는 음식을 찾아가게 하는 행동과 음식을 먹게 하는 행동이 서로 다른 신경들에 의해 조절될 수 있다는 최초 연구로 국제 학술지 네이처 커뮤니케이션즈 3월 17일자로 보도됐다.
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