초파리의 DH44 신경세포의 두 가지 억제 신호에 대한 모식도(그림제공:KAIST) © 뉴스1
이는 식이장애 및 비만 예방 연구에 큰 도움이 될 것으로 기대된다.
연구팀은 후속 연구를 통해 초파리 체내에 영양분이 많은 상황에서는 DH44 신경세포를 특이적으로 억제하는 상위 조절 신호를 발견했으며, 오양균 박사를 중심으로 이들 억제 신호에 관한 본격적인 연구가 시작됐다.
즉, DH44 신경세포의 활성화는 초파리가 식사량을 증가시키며, 배가 부른 상태에서 특이적으로 활성화되는 억제 신호를 통해 DH44 활성화에 의한 과잉 섭식 행동이 방지되는 것이다.
이어 연구팀은 DH44 신경세포에 대한 억제 신호가 초파리 뇌 밖의 주변 장기들로부터 전해져 오는 것을 실험으로 확인했다.
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연구팀은 더나아가 DH44 신경세포가 초파리의 위에 해당하는 내장기관에 신경 가지를 뻗어서 음식물 섭취에 의한 해당 기관의 물리적 팽창 신호를 ‘피에조(Piezo)채널(특정 세포나 조직에 가해지는 물리적 팽창을 감지할 수 있는 센서)’을 통해 인지할 수 있음을 확인했다.
또, 초파리의 척수에 해당하는 복부 신경중추에 있는 ‘후긴(Hugin)’ 신경세포는 채 내에 순환되고 있는 영양분의 농도가 높을 때 이를 감지해 후긴 수용체를 발현하고 있는 DH44 세포들의 신경 활성을 억제한다.
연구팀은 이러한 작용을 통해 이미 체내 에너지가 높은 상태일 때 소화기관에 부담을 줄 수 있는 추가적 섭식 행동을 효과적으로 차단할 수 있음을 실험적으로 확인했다.
서 교수는 “과식에 대한 억제는 독립적으로 인지되는 물리, 화학적 척도를 다각적으로 종합해 체계적으로 이뤄져야 할 만큼 동물 생존에 매우 중요함을 다시 한번 보여주는 결과”라며 “인간의 식이장애 및 비만 예방에 도움이 되기 위한 밑거름이 될것?이라고 말했다.
한편, 이번 연구 결과는 국제 신경과학 전문 최고 권위 학술지 ‘뉴런’ 5월19일자 온라인판에 게재됐다.
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