"뇌의 병리적 오작동으로 인한 만성 통증 기전 규명" 경희대 정지훈-서울대 김상정 교수팀 논문, SCI급 국제학술지 등재
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"뇌의 병리적 오작동으로 인한 만성 통증 기전 규명" 경희대 정지훈-서울대 김상정 교수팀 논문, SCI급 국제학술지 등재
  • 정 현 기자
  • 승인 2020.10.01 21:15
  • 댓글 0
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국제학술지 ‘Current Biology’ 9월 24일자 온라인판 게재

[위즈뉴스] 진통효과를 발휘하는 생체 내 분자 스위치 가운데 하나가 밝혀졌다

한국연구재단(이사장 노정혜)은 지난달 29일, 경희대 정지훈 교수와 서울대 김상정 교수 연구팀이 뇌 작동의 변화에 의해 병적 통증이 만성화되는 기전을 규명했다고 밝혔다.

신경손상으로 인한 신경병성 통증을 앓는 환자는 정상 감각조차도 극심한 통증으로 느낄 수 있다. 다양한 대처방법이 강구되나 소수에게서만 효과가 있고, 그조차 통증경감에 그쳐 통증의 처리기전에 대한 이해를 바탕으로 새로운 접근법이 필요한 실정이다. 

뇌에는 통증을 스스로 조절하는 시스템이 존재하는데, 연구팀은 이 시스템이 오작동하면 병적인 통증을 만들고 만성화시킨다는 사실을 알아냈다. 신경병성 통증 생쥐모델의 뇌에서 정상 생쥐모델과 달리 중뇌의 PAG 등 특정부위의 뇌활성이 감소한 것을 알아낸 것이다. 중뇌에 위치해 있는 수도관 주위 회색질(Periaqueductal gray, PAG) 영역은 뇌간에 위치한 입쪽 배쪽안쪽 연수 (Rostral Ventromedial Medulla, RVM) 영역으로 신경 신호를 보내어 통증 감각을 조절하는 것으로 잘 알려져 있다. 

이번 연구결과를 담은 논문은 생물학 분야 SCI급 국제학술지 ‘커런트 바이올로지(Current Biology, IF=9.193)’ 9월 24일자 온라인판에 게재됐다.

논문명은 'Persistent activity of metabotropic glutamate receptor 5 in the periaqueductal gray constrains emergence of chronic neuropathic pain'이다.

국제학술지 'Current Biology'에 실린 해당 논문

연구팀은 정상상태에서는 중뇌의 특정부위(PAG)에서 대사성 글루타 메이트 수용체5(mGluR5)가 지속적으로 활성화되어 신경세포 흥분성을 유지하는 것을 밝혔다. 뇌의 통증조절이 정상적으로 이뤄지려면 이 수용체가 지속적으로 활성을 유지해야 한다는 것을 알아냈다. 대사성 글루타메이트 수용체 5(metabotropic glutamate receptor 5, mGluR5) 는 신경계 전반에 걸쳐 발현하며, 흥분성 신호 전달 및 가소적 변화에 중요한 역할을 담당하는 물질이다. 

뇌의 통증조절 영역 PAG 의 활성에 따른 통증 양상 변화 / 자료이미지=한국연구재단
뇌의 통증조절 영역 PAG 의 활성에 따른 통증 양상 변화 / 자료이미지=한국연구재단

실제 병적 통증상태의 생쥐모델에서 대사성 글루타메이트 수용체5의 활성이 PAG에서 감소해 있었으며, 이 수용체를 인위적으로 활성화시키면 강력한 진통효과를 발휘하였다.

말초신경 손상 후 나타나는 신경병성 통증의 만성화 / 자료이미지=한국연구재단
말초신경 손상 후 나타나는 신경병성 통증의 만성화 / 자료이미지=한국연구재단

반대로, 정상적인 생쥐모델의 PAG에서 이 수용체의 활성을 차단하면 마치 신경병성 통증상태의 생쥐모델에서와 같은 병적 통증 증상이 만성적으로 나타났다. 

나아가 연구팀은 이 수용체의 지속적 활성변화에 생체 내 항상성 조절물질인 Homer1a가 관여하고 있음을 알아냈다. 

정지훈 교수 / 사진=한국연구재단
정지훈 교수 / 사진=한국연구재단

이번 연구결과는 병적 통증상태에 대한 이해를 도움으로써 신경병성 통증에 대한 새로운 치료기법 연구의 실마리를 제공하는 한편, 통증 외 다른 신경계 질환의 기전 이해에도 도움이 될 것으로 기대된다.

연구팀의 정지훈 교수는 "이번 연구의 성과가 실용화된다면, 해결되지 않는 만성 통증으로 고통 받는 많은 환자에게 새로운 치료 기법을 제안할 수 있다"고 말했다. 

이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 개인기초연구지원사업, 학문후속세대양성사업, 뇌과학원천기술개발, 바이오의료기술개발, 집단연구지원사업의 지원으로 수행됐다. 


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