| 초록 |
연구개요 스트레스 상황에서 고지방식 섭취를 유발해 비만을 일으키는 신경회로 기작을 외측중격(lateral septum, LS) 소마토스타틴(somatostatin, SST) 뉴런을 중심으로 규명하여, 고지방식에 대한 식욕을 조절하는 새로운 개념의 비만 치료법 개발을 위한 기초자료를 제공함. 연구 목표대비 연구결과 1. 스트레스성 고지방식 섭취 모델 동물 수립 및 LS SST 뉴런의 고지방식 섭취 조절 기능 규명 - 만성 스트레스로 인한 고지방식 섭취 증가의 동물 모델을 성공적으로 수립하였음 - LS SST뉴런을 특이적으로 사멸시켜, 스트레스성 고지방식 섭취 모델에서 이 뉴런의 역할을 동정하였음 - 광유전학, 화학유전학 등을 활용하여 LS SST 뉴런의 스트레스성 고지방식 섭취 관련 기능을 결정하였음 2. 호르몬 분자를 통한 LS SST 뉴런의 스트레스 정보 입력 기작 동정 - 패치클램프 기법으로 스트레스 상황에서 분비되는 호르몬인 노르에피네프린(NE)과 그렐린(ghrelin)에 의한 LS SST 뉴런의 활성도 변화를 조사하였고, 둘 모두 신경활성을 증가시킬 수 있는 후보군으로 선별하였음 - 나아가 이들 호르몬 또는 호르몬 수용체의 길항제를 이용하여, NE와 ghrelin이 모두 LS에 국소 주입 시 고지방식 섭취를 증가시키는 것을 발견하였음 3. 상위 신경회로를 통한 LS SST 뉴런의 스트레스 정보 입력 기작 규명 - 역행성 추적자를 이용하여 LS SST 뉴런의 상위 회로 탐색하였고, 청반핵(locus coeruleus, LC)의 노르아드레날린(NA) 뉴런을 유망한 상위 회로로 동정함 - 뇌심부 칼슘 이미징을 이용, LC NA뉴런과 LS SST 뉴런의 스트레스와 고지방식 섭취에 대한 활성화 패턴이 일치하는 것을 발견함 4. LS SST 뉴런의 출력 회로 규명 및 고지방식 섭취 유도 기작 연구 - 순행성 추적자를 이용하여 LS SST 뉴런의 하위 회로를 탐색하였고, 기저전뇌부 (ventral basal forebrain, vBF)를 유망한 하위 회로로 동정함 - 패치클램프 기법과 신경활성 조절 기법을 조합하여, LS SST 뉴런과 하위 회로 (vBF)의 SST 및 Non-SST뉴런들 간 기능적 연결성을 결정하였음 - LS SST→vBF 회로를 광유전학으로 자극, 고지방식 섭취가 유발됨을 발견하였음 연구개발성과의 활용 계획 및 기대효과 (연구개발결과의 중요성) - 비만은 전 세계적으로 막대한 사회경제적 비용을 야기하고 있음. 스트레스성 고지방식 섭취는 비만의 중요한 병인으로, 스트레스 문제가 심각한 현대 사회에서 이 현상의 정확한 기작을 이해하고 이에 기반한 치료 전략을 모색하는 것은 잠재적으로 사회경제적 부담을 대폭 감소시킬 수 있고, 새로운 시장을 창출할 수 있음 - 본 연구의 성공적 수행 결과로 스트레스성 고지방식 섭취를 매개하는 특정 신경회로가 규명되었음(LS SST → vBF 신경회로). 이는 경두개자기자극술(TMS), 경두개 직류자극술(tDCS), 뇌심부자극술(DBS) 및 현재 활발히 개발중인 광유전학적·전기 약학적 치료법을 통해 치료의 직접적 표적이 될 수 있음. 또한 후속 연구를 통해 해당 뉴런에 특이적으로 발현되는 수용체 등을 발굴, 약리학적 조절 방법을 모색하여 신약 개발로 나아갈 수 있음 - 스트레스 등 다양한 감정과 항상성 유지를 위한 섭식 행동 간의 상호 관계는 최근 주목받고 있는 큰 주제임. 본 연구는 스트레스와 고지방식 섭취 간의 관계에 대해 신경회로 모델을 제시하고, 감정과 항상성 관련 회로의 연구 지평을 확장할 것임 (출처 : 요약문 2p) |
