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연주리듬에 지배되고 뇌에서 동면을 조절하는 호르몬

전문가 제언: ○ 동면현상의 규명에는 2가지 큰 문제를 해결해야만 한다. 동면을 조절하는 내인성 요소인 연주성 리듬 생성 메커니즘과 저체온에 대한 생체의 내성을 증강시키는 조절계이다. 전자에 대한 이해로 주기성을 만들어내는 분자적 실체와 그것을 말초신경으로 전달하는 네트워크가 밝혀졌다. 후자에 의해 세포의 조직 및 기관의 기능을 조절해서 동면을 가능하게 하는 메커니즘도 밝혀졌다.

○ 심장의 기능변화를 지표로 해서 동면에 관계하는 분자를 탐색 연구한 결과 심장기능변화에 따라 현저하게 변화하는 4종류의 상이한 분자량을 갖는 단백질이 분리되었다. 이들을 동면 특이적 단백질(HP: Hibernation- specific Protein)이라고 명명하였다. 발견된 HP복합체는 연주성 시계의 조절 하에 있는 최초의 분자이기 때문에 그 조절인자를 거슬러 올라가 조사하면 연주성 리듬의 전달인자와 발신부위를 발견할 수 있다.

○ 동면에 필수적인 것은 선천적인 특이세포 구조와 기능이 아니라 오히려 후천적으로 발생하는 조절인자가 동면 가능한 생체로 전환되는 열쇠가 된다. HP의 발견에 의해서 동면 가능한 생체로의 전환이 체온저하와는 무관계하게 37oC의 정상체온에서 발생한다는 것이 밝혀졌다. 이는 동면을 체온저하에 의한 대사억제라고 간주해 온 종래의 인식을 전환시켜 내적인 조절 메커니즘에 의한 생체보호가 동면의 본질이라는 점을 제시해준다.

○ 연주성 리듬에 의해서 뇌 내 HP가 증가하는 동면 개체에서는 10년 이상의 장수가 확인되었다. 앞으로 HP의 연구는 동면에 필수적인 역할의 해명과 동시에 건강유지를 목적으로 하는 예방의학에 응용될 수 있다. 동사를 초래하는 극도의 저체온에 대한 의료응용과, 노화와 수명의 분자 메커니즘을 규명하는 데 획기적인 공헌을 할 수 있을 것으로 기대된다.

저자: Noriaki Kondo
자료유형: 학술정보