[연구동향] Lateral hypothalamic leptin receptor neurons drive hunger-gated food-seeking and consummatory behaviours in male mice
Lateral hypothalamic leptin receptor neurons drive hunger-gated food-seeking and consummatory behaviours in male mice
nature communications, 2023
(해부학교실,공동교신저자)
김상정 교수
(생리학교실,공동교신저자)
(의과학과,공동제1저자)
(의과학과,공동제1저자)
(의과학과,공동제1저자)
생존을 위해서는 음식을 찾아가는 행동과 찾은 음식을 먹는 행동을 각각 따로 정밀하게 상황에 맞게 조절해야 한다. 하지만, 지금까지 연구들은 식욕을 단순한 1단계 행동으로 바라보았기에, 뇌의 어떤 신경들이 이런 다단계 행동들을 각각 지휘하는지 알려지지 않았다. 본 연구는 대표적인 행동 유발 중추인 가측 시상하부(Lateral Hypothalamus)의 렙틴 수용체 (Leptin Receptor) 신경을 분석하였다. 자유롭게 먹을 것을 찾아 돌아다니고 먹는 쥐에 대해 초소형 현미경을 사용하여 각각 신경들의 활성 패턴 앙상블을 관찰하고, 신경 활성을 조작하여, “음식을 찾아가는 신경”과 “음식을 먹는 신경”을 각각 밝혔다. 신경들의 활성을 관찰하는 앙상블 분석을 통해, “음식을 찾아가는 신경”과 “음식 먹기 신경”이 각각 해당 시기에만 활성화되는 것을 발견했다. 또한, 해당 신경들을 조작하는 실험을 수행했다. 음식 찾아가는 실험에서, 해당 신경을 활성화시키자 쥐는 열심히 음식을 찾으려 돌아다녔다. 반대로 음식 먹기 실험에서, 해당 신경을 활성화시키자 쥐는 눈앞에 있는 음식을 즉각적으로 먹는 모습을 보여주었다.
흥미롭게도 이 “음식 찾아가는 신경”과 “음식 먹기 신경”은 배고플 때에만 활성화되도록 조절되고 있었다. 배고픔 신경(AgRP neuron)에서 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.
이것은 음식을 찾아가게 하는 행동과 음식을 먹게 하는 행동이 서로 다른 신경들에 의해 조절될 수 있다는 최초의 연구로서 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스 (Nature Communications)”에 2023년 3월 17일 자로 보고되었다.
최형진 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.”라고 설명했다.
한편 이번 연구는 한국연구재단 우수신진연구와 MRC 선도연구센터 과제로 지원됐다.
