새로운 수면 분자 발견: '수면 기계가 얼마나 복잡한지 보여줍니다'
날짜:
2022년 4월 29일
원천:
코펜하겐 대학교 - 보건 및 의학부
요약:
연구원들은 뇌 세포의 작은 분자가 낮에는 깨어 있고 밤에는 피곤함을 느끼게 하는 히포크레틴 수치에 영향을 미친다는 것을 보여주는 새로운 연구를 발표했습니다. 이 분자의 유전적 변이를 가진 사람들은 주간 졸음으로 고통받을 위험이 더 높습니다.
코펜하겐 대학(University of Copenhagen)과 올보르 대학(Aalborg University)의 연구원들은 뇌 세포의 작은 분자가 낮에는 깨어 있고 밤에는 피곤함을 느끼게 하는 원인이 되는 히포크레틴 수치에 영향을 미친다는 새로운 연구를 발표했습니다. 이 분자의 유전적 변이를 가진 사람들은 주간 졸음으로 고통받을 위험이 더 높습니다.
신경과학부의 뇌 과학자 Birgitte Kornum이 최근 세계에서 가장 큰 수면 회의 중 하나를 위해 로마에 도착했을 때 그녀는 완전히 놀랐습니다. 스탠드, 정보 자료 및 캠페인이 있는 제약 회사가 도처에 있었습니다.
그들은 모두 주간 졸음을 치료하거나 밤에 두뇌를 끄고 싶어했습니다. 그리고 그 중 많은 부분이 뇌세포에서 발견되는 단백질로 최근 수면 연구에서 많은 관심을 받고 있는 하이포크레틴에 초점을 맞추고 있습니다.
이는 하이포크레틴이 밤에 잠드는 능력이 떨어지는 불면증과 낮에 깨어 있는 능력이 떨어지는 기면증 모두에서 역할을 하는 것으로 의심되기 때문입니다. 불면증으로 고통받는 사람들은 뇌에 너무 많은 히포크레틴을 가지고 있을 수 있는 반면, 기면증으로 고통받는 사람들은 너무 적게 가지고 있습니다. 연구자들은 또한 히포크레틴이 우울증, ADHD 및 기타 정신 장애에서 역할을 하는 것으로 의심합니다.
뇌의 히포크레틴 시스템에 대해서는 이미 많이 알려져 있습니다. 2018년에 캐나다에서 가장 최근에 소개된 하이포크레틴의 효과에 대항하는 불면증을 위한 신약도 있습니다. 그러나 Birgitte Kornum에 따르면 문제는 하이포크레틴이 세포 내에서 어떻게 조절되는지에 대해 아는 것이 거의 없다는 것입니다.
따라서 Birgitte Kornum 부교수와 동료들은 최근 PNAS 저널에 발표된 새로운 연구에서 이 문제를 밝히기 시작했습니다. 이 연구는 생쥐, 제브라피쉬 및 인간 세포에 대한 테스트를 결합하고 연구원들은 특히 코펜하겐 대학교 세포 및 분자 의학부의 이웃들과 협력했습니다.
수면 조절과 관련된 MicroRNA
연구원 팀은 하이포크레틴 수치에 영향을 미치는 세포 메커니즘 중 하나를 연구하는 데 몇 년을 보냈습니다. 여기에서 그들은 microRNA-137(miR-137)이라는 작은 분자에 초점을 맞추었습니다.
"우리는 miR-137이 하이포크레틴을 조절하는 데 도움이 된다는 것을 발견했습니다. 정상적인 수면을 경험하려면 적시에 뇌에 적절한 양의 하이포크레틴이 있어야 합니다. Birgitte Kornum은 Aalborg University의 Anja Holm 조교수와 함께 진행한 새로운 연구에 대해 다음과 같이 말했습니다.
MicroRNA는 하이포크레틴 수준을 포함한 다양한 세포 과정을 조절합니다. 따라서 이러한 과정을 조절하기 위해 표적이 될 수 있기 때문에 microRNA에 대한 상당한 연구 관심이 있습니다.
이전에 과학자들은 miR-137이 뇌에서 수행하는 역할에 대해 거의 알지 못했지만 현재 Birgitte Kornum의 연구팀은 이것이 히포크레틴 조절 및 이에 따른 수면과 관련이 있음을 입증했습니다.
"마이크로RNA가 수면 조절과 관련된 것은 이번이 처음입니다. UK Biobank를 기반으로 우리는 주간 졸음을 유발하는 miR-137의 일부 유전적 돌연변이를 발견했습니다. 이 연구는 마우스와 제브라피쉬 모두에서 이러한 연결을 보여주었으며 우리는 하이포크레틴과의 연관성을 증명하세요. 우리의 발견은 수면의 기계가 얼마나 복잡한지를 보여줍니다. miR-137 변종을 물려받았다고 상상해보세요. 낮 동안 졸릴 위험이 더 높아집니다."라고 Birgitte Kornum은 말합니다.
하이포크레틴은 수면 단계에 영향을 미칩니다
제약회사의 주목을 받고 있는 하이포크레틴도 수면 단계의 순서에 영향을 미친다.
우리의 수면은 일반적으로 4단계로 나뉩니다. 단계는 특정 순서를 따르며 이 순서는 수면의 질에 매우 중요합니다.
"낮은 수준의 하이포크레틴으로 고통받는 기면증 환자는 혼란스러운 수면 단계를 경험합니다. 우리는 하이포크레틴이 이러한 단계의 순서에 영향을 미친다는 것을 보여주는 쥐 실험에서 이것을 알고 있습니다"라고 연구의 제1저자이자 테스트를 수행한 Aalborg University의 Anja Holm이 설명합니다. Birgitte Kornum과 함께.
기존 연구에 따르면 문제를 해결하려면 히포크레틴 조절에 대한 더 많은 지식을 얻을 필요가 있습니다. 그리고 여기에서 덴마크 연구원들은 다르지만 똑같이 중요한 퍼즐 조각, 즉 면역 체계를 지적합니다.
"대부분의 사람들은 몸이 아플 때 자주 피곤함을 느낀다는 것을 알고 있습니다. 그리고 열이 나고 면역 체계가 작동하지 않으면 종종 좋지 않은 수면에 시달리게 됩니다. 그래서 우리는 몸이 아플 때 히포크레틴 수치에 어떤 일이 일어난다는 것을 압니다. 예를 들어 바이러스 감염과 싸우기 위해 노력하고 있으며 우리는 이 과정을 이해하려고 노력하고 있습니다."라고 Birgitte Kornum이 말했습니다.
"이 연구에서 우리는 면역 체계의 전달 물질 중 하나인 IL-13이 하이포크레틴에 특별한 영향을 미친다는 것을 보여줍니다. IL-13을 추가하면 miR-137에 영향을 미치므로 하이포크레틴 수치에도 영향을 미친다는 것을 알 수 있습니다. 이유는 아직 모르지만 답을 줄 수 있는 검사를 하고 있다"고 말했다.