포도당 구별하는 뇌 회로 찾았다

KAIST 연구진 “비만·당뇨 치료 실마리 기대”

KAIST 연구진이 뇌가 단순히 총열량(칼로리)을 감지하는 수준을 넘어 특정 영양소, 특히 포도당을 선택적으로 인식할 수 있다는 사실을 입증했다. KAIST 제공

KAIST 연구진이 뇌가 단순히 총열량(칼로리)을 감지하는 수준을 넘어 특정 영양소, 특히 포도당을 선택적으로 인식할 수 있다는 사실을 입증했다. KAIST 제공

[충청투데이 조정민 기자] KAIST 연구진이 뇌가 단순히 총열량(칼로리)을 감지하는 수준을 넘어 특정 영양소, 특히 포도당을 선택적으로 인식할 수 있다는 사실을 입증했다.

9일 KAIST에 따르면 서성배 생명과학과 교수 연구팀이 박영균 바이오 및 뇌공학과 교수팀, 이승희 생명과학과 교수팀, 뉴욕 알버트 아인슈타인 의과대학과의 협력을 통해 배고픔 상태에서 포도당이 결핍된 동물이 장내 포도당을 선택적으로 인식하고 선호하도록 유도하는 장-뇌 회로 존재를 규명했다.

이번 연구는 향후 식욕 조절 및 대사성 질환 치료 전략에 새로운 패러다임을 제시할 수 있을 것으로 기대된다.

기존 연구들은 장내 총여량 정보가 시상하부의 배고픔 뉴런(hunger neurons)을 억제함으로써 식욕을 조절한다는 사실을 밝혀왔으나 특정 포도당에 특이적으로 반응하는 장-뇌 회로와 이에 반응하는 특정 뇌세포 존재는 규명되지 않았다.

이에 연구팀은 이번 연구를 통해 뇌의 기능에 필수적인 포도당을 감지하고 필요한 영양소에 대한 섭취 행동을 조절하는 '장-뇌 회로'를 밝혀내는 데 성공했다.

또 소장의 포도당 감지 신호가 척추신경을 거쳐 뇌의 특정 부위를 통해 PVN의 CRF 뉴런으로 전달되는 특징적인 회로를 밝혀냈다.

서성배 KAIST 생명과학과 교수는 "이번 연구는 포도당에 특화된 장-뇌 신호 경로를 규명함으로써 비만·당뇨병 등 대사 질환의 새로운 치료 표적을 제시할 수 있다"며 "향후 아미노산, 지방 등 다른 필수 영양소를 감지하는 유사 회로의 존재와 상호작용 메커니즘을 밝히는 영구로 확장될 예정이다"라고 전했다.

KAIST 박사과정 김진은 박사, 김신혜 박사, 정원교 학생이 공동 제1 저자로 참여한 이번 연구의 결과는 국제 학술지 '뉴런(Neuron)'에 지난 달 20일 온라인 게재됐다.

이번 연구는 삼성미래기술육성사업, 한국연구재단 리더과제, 포스코 청암재단 사이언스 펠로십, 아산재단 의생명과학 장학사업, 기초과학연구원, KAIST KAIX 사업의 지원을 통해 수행됐다.

조정민 기자 jeongmin@cctoday.co.kr