국내 연구진이 하루를 주기로 나타나는 기분과 정서의 리듬을 조절하는 핵심 작용원리를 세계 최초로 규명했다.

서울대 뇌인지과학과 및 생명과학부 김경진 교수와 정수영 박사, 고려대 의과대학 손기훈 교수 공동연구팀은 이같은 성과를 5월8일(현지시간) 생명과학분야 세계적 학술지인 ’셀(Cell)’ 온라인판에 발표했다.

이 연구결과는 각종 기분장애와 중독질환을 치료하는 새로운 약물을 개발하는 실마리가 될 것으로 기대된다.

우울, 불안, 공포, 중독 등 정서상태는 아침·저녁에 따라 상당한 기복을 보인다. 생명체는 수면·각성, 생리·행동 현상에서 약 하루 주기의 리듬을 갖는데, 이를 ’일주기 리듬’이라고 한다.

앞선 행동생물학·유전학적 연구에서 생체시계 유전자 변이가 정서장애와 상관있다는 결과가 나오기는 했지만, 핵심적인 분자·신경생물학적 작용원리는 밝혀지지 않았다.

연구팀은 뇌의 도파민 신경회로가 정서조절 및 정서장애 발병의 핵심 조절 시스템이라는 데 착안해 생체시계와 도파민 신경회로의 분자생물학적 연결고리를 발견하고, 그 작동원리를 규명했다.

도파민은 정서·운동·인지 등 다양한 뇌기능을 관장하는 중요 신경전달 물질이다. 티로신 수산화효소(TH)가 도파민의 합성을 조절하는 속도결정 인자로 알려졌다.

연구팀은 TH 유전자의 발현과 도파민 신경활성을 하루 주기로 조절할 수 있는 상호작용을 밝혀내고, 이것이 일주기적 정서조절의 핵심 작용원리라는 것을 규명했다.

분자 생체시계에서 표적 유전자들의 발현을 억제하는 기능을 가진 ’REV-ERBα’가 TH 및 도파민 합성 유전자들의 상위조절자인 ’NURRI’과 경쟁적으로 상호작용을 하면서 TH 유전자 발현과 도파민 신경활성을 조절한다는 것이다.

특히 연구팀은 돌연변이 생쥐를 이용한 연구에서 REV-ERBα 단백질의 기능에 이상이 생기면 도파민 신경회로 활성에 이상이 발생하고, 조울증과 불안장애 행동을 직접적으로 일으킨다는 것을 입증했다.

이번 연구에서 규명된 도파민 신경회로의 일주기적 조절기전은 각종 정서장애와 중독장애를 치료하는 약품 개발로 이어질 것으로 전망된다.

연구팀은 REV-ERBα의 활성을 제어해 정서·중독 장애 등을 치료제를 개발하는 방법에 관한 특허를 출원했으며, 해외 출원도 준비하고 있다.  (서울=연합뉴스)