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뇌와 지방 조직은 직접 연결되어 있다?


 

(A new imaging method discovered sensory neurons that communicate directly with the brain branch off from the spine into fat tissue. Credit: Scripps Research)

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지방 조직은 인간 뿐 아니라 사실 모든 동물에서 필수적인 조직이지만, 비만 유병률이 높아지면서 상당히 불필요한 군살처럼 여겨지고 있습니다. 출렁거리는 뱃살을 보고 귀중한 나의 살이라고 생각하는 사람은 거의 없을 것입니다. 하지만 사실 지방 조직도 모두 생존에 필요했기 때문에 등장한 조직이고 사실 단지 지방을 저장하는 것 이외에 다양한 역할을 하는 조직이기도 합니다. 과학자들은 최근 내분비 및 대사 기능에 있어 지방 세포의 중요성을 확인하고 있습니다.

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하지만 뇌와 지방 세포는 매우 먼 거리가 있는 장기로 생각해왔습니다. 언뜻 생각하기에 뇌가 신경을 뻗어 지방을 직접 컨트롤하거나 반대로 지방 세포의 상태를 뇌가 모니터링 해야 할 이유는 없어 보입니다. 하지만 스크립스 연구소의 과학자들은 우리의 생각과는 달리 뇌가 직접 지방 세포를 감지한다는 사실을 발견했습니다.

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연구팀은 지방 조직에 있는 신경이 무슨 일을 하는지 알기 위해 지방 조직을 투명하게 볼 수 있는 HYBRiD라는 신경 세포가 정확히 지방 조직과 다른 부위에 어떻게 연결되는지 볼 수 있는 ROOT라는 방법을 사용했습니다. 덕분에 사진처럼 쥐의 체내에서 지방 조직과 연결된 뇌의 부위를 확인했습니다.

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그 결과 지방 조직에 있는 신경의 최종적으로 신호를 전달하는 곳이 체감각 정보를 척수로 전하는 축색의 세포체들이 모여 있는 배근 신경절 (dorsal root ganglia)이라는 사실을 확인했습니다. 이 신호는 다시 뇌까지 전달됩니다. 과거 생각과는 달리 지방 세포에서 직접 뇌에 정보를 제공하는 것입니다.

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구체적으로 무슨 정보를 보내는지 알기 위해 연구팀은 동물 모델에서 이 신경을 차단했습니다. 그 결과 지방 조직의 대사 활동이 활발해지는 것으로 나타났습니다. 이 감각 신경이 조용하면 교감 신경계 (Sympathetic nervous systems)가 활성화되면서 대신 지방을 태우는 기능이 활발해집니다. 요약하면 지방 신경은 지방을 태우지 못하게 하는 편이고 교감 신경은 태우라는 신호를 보내는 기능입니다. 이렇게 두 신경이 길항 작용을 하면서 뇌가 직접적으로 지방 대사를 조절한다는 것입니다.

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이런 새로운 기전이 발견이 사람에서도 큰 역할을 하는 지는 앞으로 검증이 필요하지만, 만약 그렇다면 새로운 비만 치료제 개발의 가능성을 보여준다는 점에서 의의가 있습니다. 앞으로 어떤 결과가 나올지 궁금합니다.

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참고

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https://newatlas.com/science/fat-cells-talk-brain-sensory-neurons-scripps/

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https://www.nature.com/articles/s41586-022-05137-7

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