| 옥시토신이 뇌내 투사섬유를 통해 정서적 행동에 미치는 영향 규명 | ||
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  저장(浙江)대학교와 화중(華中)대학교 공동연구팀은 시상하부-신경하수체 내분비 시스템(HNS)의 3차원 미세 구조 및 중추 기능 분석을 통해 옥시토신이 말초로 방출되어 호르몬 역할을 할 뿐만 아니라 뇌의 정서조절 구역으로도 투사되어 정서적 행동에 영향을 미침을 규명하였다. 해당 성과는 "Reconstruction of the Hypothalamo-Neurohypophysial System and Functional Dissection of Magnocellular Oxytocin Neurons in the Brain"라는 제목으로 "Neuron"에 게재되었다. 시상하부에는 특수한 신경 내분비 세포군이 있는데 이들은 뉴런의 방전 특성을 유지할 뿐만 아니라 호르몬을 혈액으로 방출하여 말초 표적 기관에 작용하며 신체의 성장 발달, 대사 생식 및 항상성 조절에서 중요한 역할을 한다. 그중, 바소프레신(AVP, 항이뇨 호르몬이라고도 함)과 옥시토신(OXT)을 분비하는 뉴런은 주로 시상하부 뇌실옆핵(PVN)과 시상상핵(SON)에 위치한다. 이들은 세포체가 크고, 축삭돌기가 길며, 신경하수체까지 직접 투사되어 시상하부-신경하수체 시스템을 구성한다. 즉, 대세포성 신경 내분비 시스템을 형성한다. 신경하수체에서 혈액으로 방출된 AVP와 OXT는 신체의 물-소금 균형, 출산 및 수유 등 중요한 과정을 조절한다. 최근 약리학 연구에 따르면 AVP와 OXT는 신경 펩티드류 신경 조절제로서 뇌에서 신체의 사교, 공포 및 정서 등을 조절할 수 있다. 그러나 내인성 OXT가 말초로 방출된 후 뇌로 다시 들어가는 지, 또는 대세포 내분비 뉴런(MNC)이 뇌에서 OXT를 직접 방출하여 역할을 하는지의 여부는 명확하지 않다. 내인성 OXT의 역할과 메커니즘의 규명은 MNCs의 전체 뇌 투사에 대한 정밀 3차원 재구성 및 기능 활동의 정확한 표적 조종에 의존한다. 연구팀은 역추적 바이러스를 쥐의 신경하수체에 교묘하게 주입하고 바이러스가 축삭돌기를 따라 효율적으로 역행 수송하는 특성을 이용하여 전체 HNS를 밝게 비추었으며 자체 개발한 형광현미경 광학단면 단층촬영(fMOST) 기술을 이용하여 쥐의 뇌 전체를 이미징하고 최초로 HNS 고해상도 3차원 재구성을 달성했다. 연구 결과, 고전적인 PVN 및 SON 외에도 시상하부의 여러 핵에도 신경하수체로 투사되는 AVP 및 OXT 뉴런이 있으며 일부 OXT 양성 대세포는 축삭돌기 측지를 방출하여 피질, 편도체, 측좌핵, 선조체 등 시상하부 외의 구역에 투사함을 발견했다. 이는 이들이 동시에 말초와 중추 내에 OXT를 방출할 가능성이 있음을 시사한다. 연구팀은 OXT 대세포의 기능을 심층 연구하기 위해 OXT-Cre 형질전환 쥐(OXT 양성 세포에서 Cre 재조합효소 발현)를 구축하여 신경하수체에 Cre 의존성 및 역행 수송의 화학유전학적 바이러스를 주입하고 약물 유도를 통해 OXT 대세포를 특정 제어했다. 연구 결과, OXT 대세포를 활성화할 경우, 신경하수체의 주축돌기에 투사하여 OXT를 방출함으로써 말초혈액 중의 OXT 함량을 증가시킬 수 있을 뿐만 아니라 뇌 내의 측지를 통해 OXT를 방출하여 쥐의 사교 행위를 촉진한다. 해당 세포들을 억제할 경우, 상반되는 효과를 나타냈다. 이는 OXT 대세포가 말초와 중추에서 OXT를 방출하여 신체의 항상성과 중추 행위를 조정할 수 있음을 시사한다. 해당 연구는 새로운 기술의 응용과 정교한 실험 설계를 통해 시상하부-뇌하수체 신경 내분비 시스템 고전적인 구조에 대한 인식을 새롭게 했다. 정보출처 : http://www.most.gov.cn/gnwkjdt/202101/t20210106_160531.htm |
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