세로토닌이 행동을 조절하는 방법에 대한 새로운 통찰력
날짜:
2022년 10월 13일
원천:
보이스 톰슨 연구소
요약:
연구자들은 동물이 우울증과 섭식 장애의 핵심 화학물질인 세로토닌을 만들고 파괴하는 예상치 못한 메커니즘을 발견했습니다. 이 발견은 궁극적으로 광범위한 정신 건강 장애에 대한보다 효과적인 치료법으로 이어질 수 있습니다.
불안과 우울증의 비율은 수십 년 동안 전 세계적으로 증가해 왔으며, 이러한 추세는 COVID-19 전염병으로 인해 급격히 악화되었습니다. Boyce Thompson Institute의 Frank Schroeder가 이끄는 새로운 연구는 궁극적으로 이 세계적인 정신 건강 부담을 완화하는 데 도움이 되는 새로운 치료법으로 이어질 수 있습니다.
1930년대에 처음 발견된 세로토닌은 섭식, 수면, 기분 및 인지와 같은 무수한 행동을 매개하는 많은 동물에서 생성되는 신경 전달 물질입니다. 세로토닌 수치를 변경하는 약물은 섭식 장애뿐만 아니라 불안 및 우울증과 같은 심리적 상태를 치료하는 주요 무기입니다.
신경생물학 연구를 위한 간단한 모델로서, 미세한 회충 Caenorhabditis elegans 는 행동과 음식 섭취를 조절하는 세로토닌의 역할을 연구하기 위해 광범위하게 사용되었습니다. 수년 동안 연구자들은 세로토닌이 하나의 특정 분자 경로에 의해 C. elegans 에서 만들어지고 세로토닌이 빠르게 분해된다고 생각했습니다. Columbia University의 Schroeder 팀과 동료들은 이제 이 두 가지 가정이 모두 정확하지 않다는 것을 보여주었습니다.
"우리는 우리 모델 시스템에서 생산된 총 세로토닌의 약 절반을 차지하는 두 번째 병렬 생합성 경로를 발견했습니다."라고 Schroeder는 말했습니다.
이번 연구 결과는 10월 10일 Nature Chemical Biology 에 발표된 논문에 설명되어 있습니다.
연구는 약 3년 전에 연구자들이 예기치 않게 세로토닌을 유도체 화합물로 전환시키는 효소를 발견했을 때 시작되었습니다.
"현장에 있는 대부분의 사람들은 세로토닌이 만들어지고 빠르게 분해된다고 생각했지만, 대신 세로토닌의 일부 활동을 담당하는 다른 화합물의 빌딩 블록으로 사용된다는 사실을 발견했습니다."라고 Schroeder는 설명했습니다. "그래서 우리는 처음부터 세로토닌이 어떻게 만들어지는지, 그리고 일단 만들어지면 어떻게 이 새로운 분자로 변환되는지 보기로 결정했습니다."
Schroeder 연구실의 대학원생이자 이 논문의 첫 번째 저자인 Jingfang Yu는 새로운 세로토닌 유도체가 섭식 행동에 영향을 미친다는 것을 추가로 보여주었습니다.
"벌레가 내인성 세로토닌이 부족할 때, 그들은 한천 접시에 있는 박테리아 먹이 잔디를 가로질러 빠르게 이동하는 경향이 있고 드물게 먹이를 탐색하기 위해 몸을 돌리는 경향이 있습니다."라고 Yu는 말했습니다. "우리는 이 행동이 세로토닌 유도체로 벌레를 치료함으로써 완화될 수 있음을 발견했으며, 이는 새로 확인된 화합물이 이전에 세로토닌에 기인한 효과에 기여한다는 것을 시사합니다."
벌레 C. elegans 는 화합물의 분자 신호 전달 경로가 인간을 포함하여 종에 걸쳐 고도로 보존되어 있기 때문에 세로토닌 연구를 위한 훌륭한 모델입니다. 예를 들어, 연구자들은 C. elegans 에서 세로토닌의 많은 부분이 장에서 만들어지는 것으로 나타났으며 이는 인간에서도 마찬가지입니다.
Schroeder는 인간 세로토닌이 C. elegans 에서 확인된 것과 유사한 대사 산물로 전환된다는 암시가 있다고 말했습니다 .
코넬대학교 예술과학대학 화학 및 화학생물학과 교수이기도 한 슈뢰더(Schroeder) 교수는 "이 연구는 인간에 대한 연구의 더 많은 길을 열어준다"고 말했다.
"유사한 대사 산물이 인간에게 중요합니까? 한 제조 경로와 다른 제조 경로의 역할은 무엇입니까? 이러한 제조 경로와 대사 산물은 정신 건강 및 섭식 행동과 같은 인간 행동에 어떻게 중요합니까?" 그는 물었다.
연구자들은 현재 새로운 세로토닌 유도체가 C. elegans 의 행동에 어떻게 영향을 미치는지 와 유사한 세로토닌 대사 산물이 인간에게 존재하는지 여부를 조사하고 있습니다.
출처 : https://www.sciencedaily.com/