Scripps 연구 과학자들이 체중 감량과 대사 건강을 위한 새로운 치료법의 길을 열 수 있는 획기적인 발전을 이루었습니다. 추운 온도에 노출되면 포유류는 안정적인 체온을 유지하기 위해 본능적으로 더 많은 에너지를 소비합니다. 이러한 에너지 소비의 급증은 식욕과 음식 섭취를 증가시키지만 이 현상을 제어하는 구체적인 메커니즘은 알려져 있지 않습니다.
스크립스 연구소(Scripps Research Institute)의 신경과학자들은 추운 날씨에 식욕을 증가시키는 뇌 회로를 밝혀냈습니다.
최근 네이처(Nature) 저널에 발표된 새로운 연구에서 연구자들은 쥐의 추위와 관련된 먹이 찾기 행동의 "스위치"인 뉴런 그룹을 확인했습니다. 이번 발견은 대사 건강과 체중 감소를 위한 잠재적인 치료법으로 이어질 수 있습니다.
"이것은 포유동물의 근본적인 적응 메커니즘이며, 이 메커니즘을 목표로 하는 향후 치료법은 감기 또는 다른 형태의 지방 연소의 대사 이점을 향상시킬 수 있습니다"라고 Scripps Research의 화학 및 화학 생물학 분야 Abed-Vivid 의장이자 수석 저자이자 부교수인 Dr. Neeraj Lal이 말했습니다. 이 연구의 첫 번째 저자는 Ye 연구실의 박사후 연구원인 Neeraj Lal 박사입니다.
추운 환경에 노출되면 체온을 유지하기 위한 에너지 소비가 늘어나기 때문에 체중 감량과 대사 건강 개선을 위한 방법으로 찬물 침수와 다른 형태의 '냉찜질'이 연구되고 있습니다. 감기 치료의 한 가지 단점은 인간이 체중 감량을 목적으로 감기에 대한 반응을 발전시키지 않았다는 것입니다(이는 식량 부족이 잦았던 근대 이전 시대에는 치명적일 수 있었던 효과). 다이어트나 운동과 마찬가지로 감기도 식욕을 증가시켜 체중 감량 결과를 방해할 수 있습니다. 이번 연구에서 Ye와 그의 팀은 추위로 인한 식욕 증가를 중재하는 뇌 회로를 확인하려고 했습니다.
그들이 관찰한 첫 번째 사실 중 하나는 추운 기온(화씨 73도에서 화씨 39도)이 시작되면서 약 6시간이 지난 후에야 쥐가 음식을 찾는 경향이 있다는 것이었습니다. 이는 이러한 행동 변화가 단순히 차가운 감각의 직접적인 결과가 아니라는 것을 암시합니다.
연구원들은 전체 뇌 청소 및 광시트 현미경 기술을 사용하여 추운 조건과 따뜻한 조건에서 뇌 전체의 뉴런 활동을 비교했습니다. 곧 그들은 중요한 현상을 발견했습니다. 뇌 전체의 대부분의 뉴런은 추운 환경에서 활동이 훨씬 낮은 반면, 시상이라고 불리는 영역의 일부 뉴런은 더 활성화되었습니다.
궁극적으로 팀은 시상의 정중선 검상핵이라고 불리는 특정 뉴런 집단에 초점을 맞추고 추운 환경에서 쥐가 먹이를 찾기 위해 추위로 인한 동면에서 나오기 전에 이 뉴런의 활동이 급증한다는 것을 보여주었습니다. 검상핵의 활동 증가는 추운 조건이 시작될 때 이용 가능한 음식이 적을 때 더 컸습니다. 이는 이 뉴런이 감기 자체보다는 감기로 인한 에너지 부족에 반응하고 있음을 시사합니다.
연구원들이 이 뉴런을 인위적으로 활성화했을 때 쥐는 음식을 찾는 활동을 증가시켰지만 다른 활동은 증가시키지 않았습니다. 마찬가지로, 연구팀이 이들 뉴런의 활동을 억제하자 쥐의 먹이를 찾는 행동이 감소했습니다. 이러한 효과는 추운 조건에서만 발생합니다. 즉, 낮은 온도는 식욕의 변화를 동반해야 하는 별도의 신호를 제공한다는 의미입니다.
마지막 실험 세트에서 팀은 이러한 검상 핵 뉴런이 Akulomb 핵이라는 뇌 영역으로 투사된다는 사실을 발견했습니다. Akulomb 핵은 식사를 포함한 행동을 안내하기 위해 보상 및 혐오 신호를 통합하는 것으로 오랫동안 알려진 영역입니다.
Ye는 이러한 결과가 일반적으로 감기로 인해 발생하는 식욕 증가를 차단할 수 있어 상대적으로 간단한 저온 노출 요법이 체중 감량 촉진에 더 효과적이라는 점을 보여주기 때문에 궁극적으로 임상적 의미를 가질 수 있다고 말했습니다.
"현재 우리의 주요 목표 중 하나는 식욕 증가와 에너지 소비 증가를 분리하는 방법을 알아내는 것입니다. 또한 추위로 인한 식욕 증가가 운동 후와 같은 추가 에너지 소비를 보상하기 위해 신체가 사용하는 더 넓은 메커니즘의 일부인지도 알아내고 싶습니다."라고 그는 말했습니다.