우울증 일으키는 뇌 신경회로 규명…치료방법 찾는다

[아이뉴스24 정종오 기자] 우울증은 현대인의 고질적 질환 중 하나이다. 국내 연구팀이 우울증을 일으키는 뇌 신경회로를 규명했다. 우울증을 치료할 수 있는 신약 개발 등 기초 자료가 될 것으로 기대된다.

한국뇌연구원(KBRI, 원장 서판길)의 구자욱 박사 연구팀이 가천대 의대 장근아 박사 연구팀과 함께 사회적 스트레스 상황에서 우울증을 일으키는 뇌신경회로망 역할과 이들 회로에서 신호를 전달하는 글루타메이트와 하위 신호전달경로 등 새로운 작용원리를 알아냈다.

글루타메이트(glutamate)는 주로 중추신경계에서 분비되는 흥분성 신경전달물질을 말한다.

현대 사회를 살아가는 이들에게 필수적으로 따라다니는 것은 스트레스이다. 어떤 이들은 갈등, 폭력 등 지나친 스트레스를 겪는다. 이러한 스트레스가 오랫동안 지속되는 경우 우울증과 같은 심각한 정신 질환으로 악화한다.

우울증 유병률에서 우리나라는 경제협력개발기구(OECD) 국가 중 1위이다. 여기에 코로나19 팬데믹 시대를 겪으면서 정서 이슈에 대해 관심이 더 높아지고 있다.

연구팀은 군대 폭력, 학교 폭력 등을 유사 모델화한 ‘사회 패배 스트레스’에 생쥐를 10일 동안 노출시켰다. 사회성 행동이 눈에 띄게 떨어진 경우 기저외측 편도체(basolateral amygdala)로부터 투사되는 글루타메이트성 뇌신경회로망의 활성이 우울증 행동에 중요한 역할을 수행한다는 것을 찾아냈다.

해당 동물 모델에서 스트레스에 취약해 우울증 행동을 보이는 쥐는 기저외측 편도체(basolateral amygdala)로부터 전전두엽(prefrontal cortex)와 복측 해마(ventral hippocampus)로의 글루타메이트성 신호전달이 유의미하게 감소돼 있었다. 특정 뇌 부위에서 신호전달이 제대로 되지 않았다는 것을 의미한다.

빛을 사용해 신경세포의 활성을 조절하는 기술인 광유전학 기법을 이용, 편도체로부터 전전두엽 또는 복측 해마로의 신경회로를 활성화했을 때 10일 동안 만성 사회적 패배 스트레스를 받더라도 우울증 행동이 사라진다는 사실도 관찰했다.

연구팀은 해당 행동 모델에서 편도체로부터 글루타메이트 신호를 받는 전전두엽과 복측 해마에서 수많은 글루타메이트 수용체 중에 오직 mGluR5(metabotropic glutamate receptor 5)가 스트레스에 취약한 개체에서 더 적게 발현함을 밝혀냈다.

기저외측 편도체로부터의 투사되는 신경회로 말단에서 분비되는 글루타메이트 신호를 전전두엽과 복측 해마의 신경세포에 발현하는 mGluR5를 통해 전달한다.

바이러스(유전공학을 이용해 위험 요소를 없애고 특정 유전자를 갖고 있는 바이러스)를 활용해 전전두엽과 복측 해마의 신경세포에 mGluR5의 발현을 증가시켰을 때 10일 동안의 만성 사회적 패배 스트레스를 받더라도 우울증 행동이 사라졌다.

구자욱 박사는 “이번 연구결과는 우울증과 자살사고 예방, 치료를 위한 신경생물학적 작용원리 이해와 항우울제 신약개발에 좋은 기초자료가 될 것으로 기대한다”고 말했다.

연구 결과(논문명: Metabotropic glutamate receptor 5 in amygdala target neurons regulates susceptibility to chronic social stress)는 국제 학술지 ‘Biological Psychiatry’ 1월 24일자에 실렸다.