GABA와 도파민 신호를 통합하여 식사 시작을 조절한다

배고픔을 느낄 때 뇌는 식사를 하기 위해 필요한 단계를 밟습니다. 이러한 단계 중 많은 부분은 잘 알려지지 않았지만 Baylor College of Medicine과 University of Texas Health Science Center at Houston의 연구자들이 Metabolism 저널에 발표한 새로운 연구에 따르면 식사 시작과 음식 섭취를 조절하는 데 기여하는 뇌 회로와 화학 메신저가 밝혀졌습니다. 이 발견은 전 세계적인 유행병인 비만을 관리하기 위한 개선된 치료법 개발에 영향을 미칩니다.

"뇌의 신경전달물질인 세로토닌이 음식 섭취를 억제할 수 있다는 것은 잘 알려진 사실입니다. 이 발견은 세로토닌이나 그 수용체와 상호 작용하여 음식 섭취와 비만을 조절하는 약물의 개발로 이어졌습니다." USDA/ARS 아동 영양 연구 센터 베일러 캠퍼스에서 소아과-영양학과 교수이자 기초 과학 부소장인 해당 저자인 Yong Xu 박사는 말했습니다. "그러나 이러한 약물 중 일부는 원치 않는 부작용이 있어 더 이상 환자에게 제공되지 않습니다. 약물 설계를 개선하기 위해 뇌가 음식 섭취를 조절하는 방식을 더 잘 이해할 필요가 있습니다."

Xu 연구실과 동료들은 꽤 오랫동안 세로토닌이 섭취 조절에 미치는 역할을 연구해 왔습니다. 이 연구에서 그들은 세로토닌이 섭취하는 음식의 조절에 대한 잘 알려지지 않은 구성 요소에 초점을 맞췄습니다. 그들은 세로토닌을 생성하는 뉴런의 활동을 조절하고, 적절한 시기에 이를 활성화하거나 억제하여 균형 잡힌 음식 섭취에 도달하는 뇌 회로와 신경전달물질을 찾았습니다. Xu는 "우리는 이 시스템을 어떻게 활용하여 섭취를 조절할 수 있을까 물었습니다."라고 말했습니다.

세로토닌은 주로 중뇌의 등쪽 중심핵(DRN)에 있는 신경 세포에 의해 합성됩니다. DRN의 세로토닌 신경 세포는 시상하부의 호상부(ARH)를 포함한 수많은 뇌 영역으로 투사됩니다. 연구팀은 ARH 회로와 두 가지 신경전달물질인 GABA와 도파민이 식사 시작에 중요한 역할을 한다는 것을 보여주었습니다.

"동물 모델을 사용하여 연구한 결과, 동물이 배고프면 DRN의 세로토닌 생성 뉴런이 GABA와 도파민에 의해 억제된다는 것을 발견했습니다. 이는 뇌의 세로토닌 수치를 감소시켜 식사를 시작할 수 있게 합니다." Xu가 설명했습니다. "동물이 먹이를 먹고 포만감에 도달하면 세로토닌 뉴런의 억제 신호가 감소하고 더 ​​많은 세로토닌이 생성되어 ARH로의 돌기를 통해 먹이를 억제합니다."

"이것의 독특한 점은 GABA와 도파민이 상승 작용을 한다는 것입니다. 둘 다 존재할 때 세로토닌 뉴런은 신경 전달 물질 중 하나만 존재할 때보다 더 억제되는 것처럼 보입니다."라고 Xu는 말했습니다.

이 연구는 뇌가 체중과 섭취를 어떻게 관리하는지, 특히 섭취 행동의 특정 단계인 식사 시작에서 신경전달물질의 역할에 대한 이해를 높이기 때문에 중요합니다. 이 지식은 개선된 비만 약물의 개발에 도움이 될 수 있습니다.

"앞으로 우리는 다른 먹이 섭취 단계를 조절하는 신호를 식별하는 데 관심이 있습니다."라고 Xu는 말했습니다.

이 작업의 다른 기여자로는 Kristine M. Conde, Huey Zhong Wong, Shuzheng Fang, Yongxiang Li, Meng Yu, Yue Deng, Qingzhuo Liu, Xing Fang, Mengjie Wang, Yuhan Shi, Olivia Z. Ginnard, Yuxue Yang, Longlong Tu, Hesong Liu, Hailan Liu, Na Yin, Jonathan C. Bean, Junying Han, Megan E. Burt, Sanika V. Jossy, Yongjie Yang, Qingchun Tong, Benjamin R. Arenkiel, Chunmei Wang 및 Yang He. 저자는 베일러 의과대학이나 휴스턴에 있는 텍사스 대학교 건강 과학 센터와 제휴하고 있습니다.

본 연구는 USDA/CRIS(보조금 51000-064-01S, 3092-51000-062-04(B)S), 국립보건원(보조금 R01DK120858, F32DK134121, R01DK131446) 및 미국 심장협회(보조금 23POST1030352)의 지원을 받았습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/12/241220132846.htm