1장. 내 허리는 왜 아픈가? 왜 안 낫는가? 2장. 내 허리 어떻게 하면 6주만에 거의 완치하는가? 3장. 수술한 내 허리 어떻게 하면 8주만에 거의 완치하는가? 4장. 내 허리 100세까지 안 아프고 사는 방법은 무엇인가? 5장. 만성화된 통증 정말 치료법은 없는가?
프로락틴은 암컷 통각의 별도 증폭기 Mogil 2024 리뷰가 정리한 축. 프로락틴과 그 수용체가 암컷 설치류의 통증 과민에 선택적으로 관여하고, 수컷에서는 같은 조작이 잘 안 먹습니다. 월경·임신·수유·스트레스에서 프로락틴이 오르내리는 것과 여성 편두통·내장통증이 겹치는 지점입니다. 사람 표적 치료로 확정된 것은 아닙니다.
CGRP도 암컷 쪽에서 더 중요하다 같은 리뷰의 두 번째 축. CGRP 경로 차단이 암컷 통증 모델에서 더 뚜렷합니다. 편두통에서 CGRP 항체가 이미 쓰이는데, 편두통 유병 자체가 여성에 치우친 것과 맞물립니다. 신경병증 통증까지 같은지는 질환마다 다릅니다.
2) 배고프면 통증이 줄어든다
급성 유해자극에 반응하는 척수·뇌 뉴런은 잘 알려져 있으나, 조직이 치유된 뒤에도 남는 지속 통증(enduring pain) 을 부호화하는 중추 기전은 불명확했습니다. 저자들은 척수 후각에서 직접 입력을 받고, 감각·정서 상태가 처음 통합되는 외측 팔곁핵(lateral parabrachial nucleus, lPBN) 을 표적으로 삼았습니다. 핵심 세포: lPBN Y1R 뉴런 포르말린 발바닥 주사 후 PBN 공간 전사체(CosMx)에서 다음이 확인되었습니다.
Calca, Penk, Pdyn 같은 기존 통증 마커는 특정 분자 클러스터·공간에 국한됩니다.
반면 NPY 수용체 Y1 유전자(Npy1r)는 여러 분자·해부 아집단에 흩어져 있습니다. 저자들은 이를 “노란 차가 한곳에 모인 것이 아니라, 여러 색 차에 노란 페인트가 칠해진 모자이크”로 비유합니다.
지속 자극 후 즉시초기유전자 Fos가 Npy1r 양성 세포에 더 풍부했습니다.
축삭은 중심피개로(편도·내측 시상)와 복측 경로(시상하부)로 나뉘어, 통증 정보를 광범위하게 중계할 위치에 있습니다.
즉 Y1R은 단일 세포형이 아니라, 다양한 통증 관련 PBN 뉴런을 묶는 공통 수용체 표지입니다. 기능: 급성 반사가 아니라 지속·만성 통증 양방향 화학유전학 결과입니다.
억제(hM4Di): 포르말린 2상(지속 염증성 핥기)과 spared nerve injury(SNI) 후 기계적·냉 이질통을 줄였습니다. 열판 급성 반사와 포르말린 1상은 변하지 않았습니다. 세포 제거도 지속 통증 행동을 약화시켰고, 운동·일반 회피에는 뚜렷한 영향이 없었습니다.
활성화(hM3Dq): 기계적·냉 과민과 장소 회피를 유도했습니다.
칼슘 이미징에서는 대처 행동과 맞물린 빠른 성분과, 행동이 끝나도 천천히 기저로 돌아가는 느린 긴장성(tonic) 성분이 분리되었습니다. 느린 성분이 지속 내부 통증 상태를 반영한다는 해석입니다. 계산 모델도 유해 입력이 내부 ‘pain state’로 적분되고, 이 상태가 핥기 같은 대처 행동을 예측한다는 틀과 맞습니다. 필요 상태가 통증을 끄는 스위치 배고픔, 갈증, 포식자 단서는 손상 유형과 무관하게 지속 통증 행동을 억제했습니다. 공통 매개는 NPY가 lPBN Y1R 뉴런을 억제하는 것입니다.
경쟁 필요 상태에서 NPY가 방출되고 Y1R을 통해 통증 반응성 뉴런 활동이 낮아집니다.
이 경로는 행동 정책만 바꾸는 것이 아니라, PBN에서 유해 입력의 적분 자체를 게이트하는 쪽에 가깝다는 모델링 결과가 나왔습니다.
생존에 더 급한 필요가 있으면 lingering pain을 잠시 끄고 섭식·도피·수분 탐색을 우선하는 내인성 진통 허브라는 결론입니다.
통증은 한 회로가 아니라 필요·면역·대사가 경쟁하는 상태다 위를 겹치면 그림이 하나입니다. 다리뇌 Y1 세포는 배고픔에 통증을 양보하고, 수막 Treg는 암컷에서 엔케팔린으로 브레이크를 걸고, CD8⁺는 렙틴으로 액셀을 밟으며, 장내 세균은 PAR2를 직접 켭니다. 같은 환자의 통증도 호르몬, 공복, 장내세균, 신경 에너지 상태에 따라 주도 회로가 바뀝니다.
3) 장 속 세균이 가위질 한 번으로 복통 스위치를 켠다
장내 상재균 Bacteroides fragilis가 분비하는 세린 단백분해효소 Bfp1이 숙주 PAR2를 잘라 장벽 손상, 통각 과민, 대장 염증을 일으킨다는 논문입니다.
서지. Markus Lakemeyer, Rocco Latorre, Nigel W. Bunnett, Matthew Bogyo 등. 온라인 2025-09-26, 권호 2025-10-08. DOI: 10.1016/j.chom.2025.09.010. PMID 41015045.
문제 설정
PAR2(protease-activated receptor 2)는 장 상피 장벽, 염증, 내장 통증을 조절하는 GPCR입니다. 트립신 등 세린 단백분해효소가 N-말단을 자르면 tethered ligand가 노출되어 수용체가 활성화되고 내재화됩니다. IBD와 IBS에서 장내 단백분해 활성과 PAR2 신호가 올라가 있고, 마이크로바이옴 변화도 흔합니다. 그러나 어떤 상재균 효소가 PAR2를 직접 자르는지는 불명확했습니다.
발견: Bfp1
장내 미생물 배양 상청액으로 PAR2 절단을 스크리닝하자, 여러 균이 PAR2를 자르는 단백분해효소를 분비했습니다. 그중 B. fragilis에 대해 공유결합 비가역 억제제 기반 화학단백체학을 적용해, 이전에 기능이 알려지지 않은 세린 단백분해효소 Bfp1을 동정했습니다.
야생형 B. fragilis 상청액은 트립신과 비슷하게 PAR2 N-말단을 제거하고 수용체 내재화를 유도했습니다.
통각. 결장 내 Bfp1은 감각신경 흥분을 높이고 기계 자극에 대한 감작을 유도합니다. 이 통각 반응은 전신 PAR2 결손, 또는 Nav1.8 양성 통각수용체에서만 PAR2를 없앤 마우스에서 사라집니다. 즉 통증은 상피 PAR2만이 아니라 통각섬유 PAR2에 크게 의존합니다.
염증·행동. 야생형 균 상청액의 결장 내 투여, 또는 야생형 균 정착은 PAR2 의존 대장 염증, 전염증 사이토카인·케모카인 증가, 복부 기계적 이질통과 통증 유사 행동을 일으켰습니다. Δbfp1 균에서는 이 반응이 없었습니다. PAR2-muGFP 마우스에서 Bfp1은 결장 PAR2의 세포내 이입(endocytosis)을 유도해, 생체 내 수용체 활성화를 직접 보여 줍니다.
임상적으로 읽을 점
사람 IBD·IBS 치료 시험은 아닙니다. 함의는 다음과 같습니다.
IBS 내장과민과 IBD 장벽 붕괴의 일부가 숙주 효소가 아니라 상재균 분비 단백분해효소일 수 있습니다. B. fragilis는 흔히 상재균으로 분류되지만, Bfp1 보유·발현 수준이 병원성 스위치가 될 수 있습니다.
표적은 세균 살균보다 Bfp1 또는 장 PAR2에 좁힐 수 있습니다. 광범위 단백분해효소 억제는 소화 효소까지 건드리므로, Bfp1 선택적 억제가 더 합리적인 방향입니다.
통각이 Nav1.8 신경의 PAR2에 의존하므로, 점막 염증과 통증 과민이 같은 축에서 갈라질 수 있습니다. 염증은 가벼운데도 통증이 큰 IBS 표현형과 맞습니다.
앞선 lPBN Y1R 논문이 중추에서 지속 통증을 게이트하는 회로라면, 이 논문은 장 내강에서 통각 입력을 켜는 미생물 스위치입니다. 말초 입력(Bfp1–PAR2)과 뇌간 허브(Y1R)는 같은 만성 통증의 다른 층입니다.
한 줄로 정리하면, B. fragilis의 분비 세린 단백분해효소 Bfp1이 숙주 PAR2를 잘라 장벽을 열고, 통각수용체를 감작하며, 대장 염증과 복통을 만든다는 숙주–상재균 축입니다.
PAR2가 세포 표면이 아니라 엔도솜 안에서 통증 신호를 이어 가므로, 약을 그 안까지 넣어야 진통이 오래 간다는 논문입니다. 앞의 Bfp1 논문과 짝입니다.
문제
PAR2는 프로테아제에 잘리면 켜지는 수용체입니다. 켜진 뒤 세포 표면에서 끝나지 않고 초기 엔도솜으로 들어가 Gαq, β-arrestin-1, ERK 신호를 계속 냅니다. 기존 길항제는 표면에 머물거나 엔도솜에 잘 도달하지 못해, 이 잔여 신호를 못 끕니다.
방법
음성 알로스테릭 조절제 AZ3451을 두 종류 나노입자에 넣었습니다. 덴드리머 입자는 대장 상피세포 엔도솜에, 고분자 입자는 통각 신경에 쌓이도록 설계했습니다. 세포막과 초기 엔도솜을 구분하는 바이오센서로 신호가 어디서 꺼지는지 봤습니다.
결과
나노입자 AZ3451은 엔도솜의 PAR2, Gαq, β-arrestin-1 활성화와 세포질·핵 ERK를 빠르고 완전히 되돌렸습니다. 같은 약을 그냥 주면 이 역전이 되지 않았습니다.
생쥐 대장 내강에 넣으면 형광 덴드리머는 상피 엔도솜, 고분자 입자는 신경에 모였습니다. 둘 다 염증성 장질환 모델에서 오래 가는 진통과 행동 정상화를 보였고, 캡슐화하지 않은 AZ3451은 그렇지 않았습니다.
척수강 또는 안와 주변 주사에서는 pH 반응성 나노입자가 염증성 통증, 신경병증성 통증, 편두통 모델에서도 지속 완화를 보였습니다.
요지
통증의 PAR2 신호는 엔도솜 신호가 본진입니다. 약을 엔도솜까지 전달하면 같은 분자도 진통 지속 시간이 달라집니다. 다른 GPCR 길항제에도 같은 전달 전략을 쓸 수 있다고 저자들은 제안합니다.
4. 교세포가 미토콘드리아를 신경에 넘겨 주면 통증이 줄어든다 Xu 등, Nature 2025. 말초 교세포가 감각신경으로 미토콘드리아를 넘기는 과정이 신경병증을 막습니다. 이 전달을 막으면 손상과 통증이 늘고, 건강한 사람 교세포나 그 미토콘드리아를 당뇨 신경병증 생쥐에 넣으면 기계적 과민이 줄었습니다. 당뇨 환자 세포에서는 이 전달이 적었습니다. 항염이 아니라 에너지 공급으로 통증을 보는 시각입니다.
감각뉴런은 축삭이 길어 미토콘드리아 수요가 크다.
이를 뉴런 자체 생합성만으로 유지하는 것이 아니라, 뉴런을 감싸는 SGC가 미토콘드리아를 직접 공급한다.
이 전달을 막으면 정상 마우스에서도 신경 변성과 통증이 생기고, 당뇨 환자 SGC는 이 축이 약하다.
기전
SGC는 in vitro, ex vivo, in vivo에서 감각뉴런으로 미토콘드리아를 전달한다. 방향은 주로 교세포에서 뉴런이다.
통로는 액틴 기반 터널링 나노튜브(TNT)다. 주사·투과전자현미경에서 마우스와 사람 DRG 모두 SGC–뉴런 사이 TNT 유사 구조가 보인다.
TNT 형성의 핵심 모터는 SGC의 MYO10이다. 사람 단일핵 RNA-seq와 in situ에서 MYO10은 SGC에 높게 발현된다.
SGC에서 Myo10을 억제하면 TNT가 줄고 전달이 급감한다. 한 공동배양에서 TNT 양성 뉴런이 32.7%(16/49)에서 6.3%(3/48)로 떨어졌다.
생체 추적에서 교세포 유래 미토콘드리아를 받은 뉴런 비율은 5일 2.9%에서 10일 23.0%로 늘었다.
후속 해설은 간극연접 단백 connexin 43이 이 다리를 안정화하고, 전달이 중소·대형 감각뉴런에 치우치며 소직경 통각신경은 상대적으로 배제된다고 정리한다. 소섬유가 대사·독성 손상에서 먼저 죽는 임상 역설과 맞닿는 해석이다.
기능 결과
정상 마우스에서 전달을 차단하면 신경 변성과 신경병증 통증이 생긴다. 전달은 손상 후 보상이 아니라 항상성 유지에 필요하다.
당뇨 환자 DRG의 SGC는 MYO10 발현과 뉴런으로의 미토콘드리아 전달이 감소한다.
건강한 사람 SGC를 마우스 DRG에 입양전달하면 말초신경병증이 완화되고, 이 보호는 MYO10에 의존한다. MYO10이 없는 SGC나 대사적으로 망가진 미토콘드리아는 보호하지 못한다.
건강한 공여자 SGC 또는 SGC 유래 미토콘드리아를 DRG에 넣으면 당뇨신경병증 모델에서 기계적 과민이 줄고 뉴런 미토콘드리아 기능이 회복된다.
이 그림은 Xu 등, Nature 2026 논문에서 위성교세포(SGC)가 터널링 나노튜브(TNT)로 미토콘드리아를 감각뉴런에 넘긴다는 형태 증거입니다. 배양에서 전달을 세고, 주사·투과전자현미경으로 조직 안 연결을 확인합니다.
a–c. 배양에서 전달 a. 마우스 1의 SGC 미토콘드리아를 MitoTracker(빨강)로 표지하고, 마우스 2의 Trpv1:Ai9 감각뉴런(녹색 계열 표지)과 DIV5에 24시간 공동배양한 뒤 촬영합니다. 두 마리를 나눠 쓴 이유는 빨강 미토콘드리아가 뉴런 안에서 보이면 교세포에서 넘어온 것으로 보기 위해서입니다. b. SGC와 뉴런이 가는 TNT로 연결됩니다. 확대 사진에서 TNT 안에 빨강 미토콘드리아 한 점이 있고, 뉴런 핵은 DAPI(파랑)입니다. 튜브가 단순 접촉이 아니라 소기관을 운반하는 통로임을 보여 줍니다. c. 150개 뉴런 중 MitoTracker 양성은 125개(83%), TNT가 연결된 뉴런은 47개(31%)입니다. 미토콘드리아를 받은 뉴런이 TNT가 보이는 뉴런보다 많습니다. TNT는 일시적이라 촬영 시점에 이미 끊긴 전달이 포함되기 때문으로 읽는 것이 맞습니다. d–g. 조직 표면의 TNT 유사 구조 d–e. intact DRG를 주사전자현미경으로 봅니다. 뉴런(N1, N2)을 SGC(S1, S2)가 감싸고, 둘 사이에 팽대(bulge)가 있는 가는 다리(TNT-LS)가 있습니다. 옆의 그물 구조(ECM-LS)는 세포외기질이라 TNT와 구분합니다. 팽대는 이동 중인 미토콘드리아나 소포의 후보입니다. f–g. 동결절편 후 다시 주사전자현미경입니다. 가색에서 노란 뉴런과 녹색 SGC 사이에 분홍 TNT-LS와 팽대가 있고, 청록은 ECM입니다. 배양 인공물이 아니라 신경절 조직에도 같은 다리가 있다는 증거입니다. h–l. 나노튜브 내부의 미토콘드리아 h. 70 nm 절편을 투과전자현미경으로 봅니다. i–j. SGC와 뉴런 사이, 유수신경 옆을 파란 점선 TNT-LS가 지납니다. 빨간 화살은 그 안의 미토콘드리아, ER은 소포체입니다. 별표는 뉴런 쪽 표지입니다. k–l. 저배율에서 −55° 회전해 고배율로 본 같은 구조입니다. 파란 점선 관 안에 미토콘드리아(빨강 화살)와 소포(주황)가 줄지어 있습니다. 표면에서 보이던 팽대의 내용물이 소기관임을 초미세구조로 확인한 패널입니다. 정리하면, 배양에서는 표지 미토콘드리아가 TNT를 따라 뉴런으로 들어가고, 조직에서는 같은 형태의 다리가 SGC–뉴런 사이에 있으며 그 안에 미토콘드리아와 소포가 있습니다. MYO10 의존성이나 통증 행동 변화는 이 그림 밖 실험입니다.
5. 자연 풍경을 보면 통각 처리가 내려간다
Nature Communications 2025, 49명. 가상 자연 장면을 볼 때 같은 전기 자극을 도시·실내 장면보다 덜 아프다고 했습니다. 뇌에서는 감정 처리만이 아니라 시상, 이차체성감각피질, 뒤쪽 섬엽 같은 감각 쪽 반응이 줄었습니다. 경치가 기분만 바꾸는 것이 아니라, 통각 신호 처리 자체에 손을 댄다는 주장입니다. 가상 장면이고 급성 자극이라, 만성통증 치료로 바로 옮기기는 이릅니다.
건강한 성인 49명이 전기 충격을 받는 동안 자연 영상을 보면, 짝을 맞춘 도시·실내 영상보다 통증을 낮게 보고한다. 이 감소는 일반 인지·정서 통증 서명이 아니라 통각·체성감각 처리(시상, 이차체성감각피질, 후부 섬엽)의 감소와 함께 간다.
설계
빈 빈 대학교·엑서터, 사전등록.
자극은 전기 충격. 영상은 가상 자연, 시각적으로 맞춘 도시, 실내 대조.
도시 대조가 더 불쾌해서 생기는 상대 효과인지 가리기 위해 실내 조건도 두었다.
뇌 지표는 통증 관련 다중복셀 서명(통각 관련 vs 영역 일반 인지·정서)과 사전등록 관심영역.
결과
자연 영상에서 통증 보고가 도시·실내보다 낮다.
다중복셀 서명에서는 통각 관련 패턴이 줄고, 영역 일반 인지·정서 통증 처리는 같은 정도로 줄지 않는다.
관심영역도 같은 방향이다. 시상, 이차체성감각피질(S2), 후부 섬엽 활성이 감소한다. 통증의 위치·강도 처리에 가까운 영역이다.
저자 해석은, 자연이 좋다는 기대에 따른 보고 편향만은 아니라는 쪽이다. 통각 입력의 뇌 표상이 실제로 작아졌다는 주장이다.
만성통증.. 뇌의 별이 원인이다
서울대학교 치의학대학원 생리·신경과학. 통증 만성화를 별아교세포의 단계적 대사 상태 전환으로 정리한 리뷰입니다.
한 줄 요지
만성통증은 감각 과민이 서서히 쌓이는 과정만이 아니다. 척수와 전대상피질(ACC)의 별아교세포가 젖산 신호, 해당 편향, 글리코겐 재구성, 락틸화를 시간 순서로 밟으며 통증 허용 상태로 고정된다. 급성 유도와 유지의 표적은 다르다.
세 단계
급성 유도. GPCR에 묶인 젖산 동원이다. 별아교세포–뉴런 젖산 셔틀이 신경 흥분과 염증 신호를 일시적으로 맞춘다. 이때의 젖산 이동은 나중의 대사 재설정과 구분해야 한다.
공고화. 해당 유전자 발현이 유지되고 글리코겐이 재구성된다. 관련 선행 실험(같은 그룹 bioRxiv)은 급성 글리코겐 분해 뒤 글리코겐 과보상, 이어서 Warburg 유사 대사와 조직 산성화, 지속 젖산 셔틀을 보고했다. 초기에 글리코겐 인산화효소를 막으면 이 전환과 장기 기계적 과민이 줄지만, 급성 통각 감작 자체는 막지 못했다.
고정. 젖산 연결 유전자 조절, 즉 락틸화와 염증·염색질 변화가 통증 허용 별아교세포 상태를 안정시킨다. 글리코겐 재구성, 해당 편향, 락틸화가 함께 이 상태를 붙든다는 제안이다.
틀의 의미
별아교세포 관여는 단순 진행성 활성화가 아니라 대사 상태 전이로 읽는 것이 이 리뷰의 핵심이다. 척수와 ACC를 한 시간축에 올려, 만성화를 시작하는 과정과 이미 자리 잡은 통증을 유지하는 과정을 나눈다. 예방 표적은 초기 글리코겐 분해·젖산 동원, 역전 표적은 고정된 해당 편향·락틸화 염색질일 수 있다.
위약은 아픔의 원신호를 끄지 않는다
392명 fMRI, Nature Communications 2024. 위약은 보고한 통증을 분명히 낮췄고, 열 통증에서 학습한 효과가 기계 통증으로도 번졌습니다. 그런데 통각 자체를 반영하는 뇌 표지(Neurologic Pain Signature)는 줄지 않았습니다. 줄어든 것은 가치·동기와 연결된 상위 표지였습니다. “덜 아프다”가 통각 입력이 꺼진 것이 아니라, 그 입력을 덜 괴롭게 평가한 쪽에 가깝다는 결과입니다.
위약은 조건화된 열통증과, 조건화하지 않은 기계통증 모두에서 통증 점수를 낮춘다. 그러나 통각 특이 뇌 서명(NPS)과 척수시상로 영역은 줄지 않는다. 줄어든 것은 자극 강도와 독립적인 상위 통증 서명(SIIPS)과 동기·가치 관련 영역이다.
설계
N = 392, 분석은 사전등록.
질문 둘. 위약 진통이 통각 처리 자체를 조절하는가. 열통증에 조건화한 위약 효과가 기계통증으로 일반화되는가.
뇌 지표는 통각 서명인 Neurologic Pain Signature(NPS), 척수시상로 영역, 그리고 자극 강도와 분리된 상위 기여 서명인 Stimulus Intensity Independent Pain Signature(SIIPS). 귀무 결과는 베이즈 인자로 확인했다.
결과
행동. 위약은 조건화된 열통증에서 뚜렷한 진통을 만들고, 그 효과는 조건화하지 않은 기계통증으로 일반화된다.
통각 회로는 줄지 않는다. NPS는 열통증에서 위약 효과가 없고(β = −0.030, p = 0.408, d = 0.04), 기계통증에서도 없다(β = 0.008, p = 0.822, d = −0.02). 척수시상로 영역도 감소하지 않으며, 베이즈 분석은 귀무를 지지한다.
역설. 조건화하지 않은 기계통증에서는 일부 척수시상로 영역 활성이 위약군에서 오히려 증가했다. 행동 진통과 통각 입력 감소가 분리된다.
상위 회로는 줄어든다. SIIPS는 두 통증 양식 모두에서 위약에 의해 감소하고, 동기·가치 관련 영역 활성도 바뀐다.
개인차. 행동 진통의 크기는 두 양식 모두에서 이 신경 변화와 상관한다.
해석
위약 진통의 주경로는 말초·척수 통각 입력의 차단이 아니라, 통증의 평가·정서·가치 부여를 바꾸는 쪽이다. NPS와 SIIPS를 나누면 “통각을 줄인 치료”와 “통증 평가를 줄인 치료”를 구분할 수 있다. 약물이 위약을 능가하지 못하는 통증 시험에서, 위약 반응이 이미 평가 회로를 크게 움직이고 있을 수 있다.