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美연구진, 갈증 조절하는 뇌 신경세포군 찾았다

송고시간2015-01-27 09:32

"갈증 신경세포 꺼지면 탈수상태 생쥐도 물 안 먹어"

(서울=연합뉴스) 이주영 기자 = 미국 연구진이 생쥐의 뇌에 갈증을 느끼게 하거나 억제하는 신경세포가 특정 부위에 존재한다는 사실을 발견했다.

미국 컬럼비아대 교수 겸 하워드휴즈의학연구소(HHMI) 연구원인 찰스 주커 박사는 27일 '네이처'에서 생쥐 뇌의 시상하부에 있는 특정 부위 신경세포군이 갈증을 통제하는 것으로 나타났다고 밝혔다.

美연구진, 갈증 조절하는 뇌 신경세포군 찾았다 - 2

수분 흡수는 체내 수분 균형을 제어하거나 전해질 농도 등을 일정하게 유지하는 데 매우 중요하지만 수분 섭취를 조절하는 세포 수준의 제어시스템은 명확히 밝혀지지 않았다.

연구진은 이 연구에서 체내의 여러 대사과정을 통제하는 뇌 시상하부 내 뇌실주위기관에서 갈증을 제어하는 일련의 신경세포군을 발견했다. 뇌실주위기관은 탈수증에 대한 반응에 관여하는 것으로 알려진 부위다.

연구진이 찾은 갈증 조절 신경세포는 뇌실주위기관 안에 뇌활밑기관(SFO)를 구성하는 신경세포들이다. SFO는 흥분성 세포(CAMK11)와 억제성 세포(VGAT), 성상(星狀)세포로 알려진 지지 세포로 이루어져 있다.

주커 박사는 "SFO는 뇌-혈관 장벽(BBB) 밖에 있기 때문에 체액과 접촉하면서 체액의 전해질 농도 등을 직접 인지하는 것으로 보인다"고 말했다.

연구진이 빛을 이용해 흥분성 신경세포군(CAMK11)을 자극하자 사전에 수분을 충분히 섭취한 생쥐도 갑자기 물을 먹기 시작했다. 반면에 억제성 신경세포군(VGAT)을 자극할 때는 탈수상태의 생쥐도 물을 먹지 않았다.

갈증을 일으키는 신경세포가 활성화된 생쥐는 체중의 8%나 되는 물을 쉬지 않고 마셨다. 이는 사람으로 치면 5.7ℓ를 한 번에 마신 것에 해당한다고 연구진은 설명했다.

또 이들 신경세포군은 글리세롤이나 꿀 등을 먹는 것에는 전혀 영향을 주지 않아 물에 의한 갈증에만 관여하는 것으로 밝혀졌다.

주커 박사는 "갈증에 관여하는 두 신경세포군은 체내 수분 수준 등을 감지하고 상호작용을 통해 체액의 전해질 농도 등을 일정하게 유지하는 것으로 보인다"고 설명했다.

scitech@yna.co.kr

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