[메트로신문] 인간을 포함한 동물들은 특정 수준 이상으로 음식을 섭취하면 섭식 행동을 억제하는 신경전달체계가 작동해 먹기를 중단한다. 이런 과식 억제 신호에 대한 구체적 이해는 인간의 식이장애나 비만 발생 과정을 이해하는 데 필수적이지만, 이에 관한 연구는 아직 충분하지 않다.

이런 가운데 최근 국내외 연구진이 과식 방지를 위한 새로운 억제 신경망에 대한 연구결과가 밝혀져 화제가 되고 있다.

KAIST(총장 이광형)는 생명과학과 서성배 교수(교신저자) 연구팀이 뉴욕대학교 오양균 박사(제1저자) 연구팀과 공동연구를 통해 충분한 음식을 섭취한 초파리에서 특이적으로 발견되는 두 개의 독립적인 과식 억제 시스템을 최초로 발견했다고 15일 밝혔다. 이번 연구 결과는 국제 신경과학 전문 최고 권위 학술지 '뉴런(Neuron)'의 5월19일자 온라인판에 게재됐다.

이번 연구는 서 교수가 2015년 뉴욕대 재직 당시 초파리가 영양분을 필요로 하는 상황에서 다우레틱 호르몬(DH44) 펩타이드를 특이적으로 분비하는 신경세포가 체내 당분의 농도를 감지함으로써 영양가 있는 음식을 선택하도록 행동 변화를 일으키는 현상을 발견한 연구의 후속 연구다. 이전까지 포유동물의 뇌 속에서 영양분을 감지해 자신의 활성을 조절하는 신경세포들은 보고된 적이 있으나, 이들 영양분 감지 신경세포의 생물학적 기능은 이 연구를 통해 처음 보고됐다.

연구팀은 후속 연구를 통해 추가적인 탄수화물 섭취 행위를 방지함으로써 과도한 물리적 팽창으로부터 내장기관을 보호하는 기능을 가짐을 밝혔다. 또 초파리 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 억제하고, 이런 작용을 통해 이미 체내 에너지가 높은 상태일 때 소화기관에 부담을 줄 수 있는 추가적 섭식 행동을 효과적으로 차단할 수 있음을 실험적으로 확인했다.

위 실험들을 통해 연구팀은 후긴 신경세포들이 각기 다른 물리적, 화학적 신호를 인지해 서로 독립적이면서도 상호보완적으로 DH44 세포 활성화를 통해 야기될 수 있는 과식을 억제함을 확인했다.

서 교수는 "이번 연구 결과는 동물의 뇌 속에 존재하는 영양분 감지 신경세포의 섭식 유도기능이 상위 신호전달 체계에 의해서 특이적으로 억제될 수 있음을 보여주는 첫 번째 사례"라며 "과식에 대한 억제는 독립적으로 인지되는 물리, 화학적 척도를 다각적으로 종합해 체계적으로 이뤄져야 할 만큼 동물 생존에 매우 중요함을 다시 한번 보여주는 결과이며 인간의 식이장애와 비만 예방에 도움이 되기 위한 밑거름이 될 연구 결과"라고 의미를 부여했다.