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마약에 중독되는 이유, 특정 신경세포군의 스위치 역할 탓
2020년 05월 26일 (화) 09:56:39 DGN webmaster@dgn.or.kr
- 포스텍 김정훈 교수·이주한 박사·한국뇌연구원 구자욱 박사, 국제 학술지 발표
- 마약 중독의 개인차를 유발하는 핵심 분자 생리 기전 발견

□ 한국뇌연구원(KBRI, 원장 서판길)은 포스텍 김정훈 교수 및 이주한 박사, 한국뇌연구원 구자욱 박사, 미국 마운트사이나이 대학 등이 참여한 공동 연구팀이 코카인 중독에 콜린성 뉴런의 도파민 D2타입 수용체(DRD2)가 중요한 역할을 수행함을 발견했다고 26일 밝혔다.

○ 연구결과는 정신의학 분야의 대표적 학술지인 생물정신의학(Biological Psychiatry) 5월호에 게재되었다.
* 논문명 : 대뇌 중격의지핵의 콜린성 중간뉴런에서 도파민 조절이 코카인 중독에 대한 민감도를 결정한다.
* 저자 : 이주한(제1저자), Efrain A. Ribeiro, 김정섭, 고범진, Hope Kronman, 정윤하, 김종경, Patricia H. Janak, Eric J. Nestler, 구자욱*, 김정훈*(교신저자)

□ 약물 중독은, 유해한 결과에도 불구하고 약물(마약류)을 강박적으로 찾고 사용하는 행동을 보이는 정신질환으로, 대인관계 문제, 신체적 피해 등으로 이어지면서 큰 사회적 비용을 낳는다. 대마, 코카인 같은 마약류가 체내에 들어가면 뇌의 보상회로 내 도파민* 농도를 직접적으로 증가시키고, 도파민 수용체*를 활성화시켜, 약물에 대한 갈망을 일으킨다.
※ 도파민(Dopamine) : "쾌락 호르몬"이라고도 불리며, 우리가 보상을 받거나 중독성 약물에 노출될 때 뇌내에서 분비되는 신경전달물질
※ 도파민 수용체(Dopamine recepter) : 도파민과 특이적으로 결합하여 세포 내에 생리적 변화를 가져오는 세포막 상의 수용체

□ 그런데 약물 중독에는 개인차가 있다. 똑같은 식사량에도 더욱 살찌는 사람이 있는 것처럼, 마약에 노출되었을 때 유독 중독에 더 잘 빠지는 취약군이 존재한다는 말이다. 이러한 현상에 대한 신경생물학적 기전은 아직 밝혀지지 않은 상태다.

□ 연구팀은 코카인을 자가 투여하는 마우스 모델에 전기생리학적, 광유전학 기법을 적용한 연구를 통하여, 중독에 취약한 마우스의 대뇌 보상회로 중격의지핵* 내 콜린성 뉴런*에서 DRD2*라는 도파민 수용체 유전자가 과발현하는 것을 발견하였다.
※ 중격의지핵(Nucleus accumbens) : 기분과 감정을 조절하는 대뇌 변연계의 일부 영역
※ 콜린성 뉴런(Cholinergic interneuron) : 신경섬유 말단으로부터 신경전달물질로서 아세틸콜린을 분비하는 신경세포, 중격의지핵의 1~2% 정도를 차지하면서 해당 부위 활성을 조절함.
※ DRD2(도파민 D2타입 수용체 유전자) : 도파민 수용체는 다섯 종류(D1~D5)의 타입이 있고 D1계열(D1, D5)과 D2계열(D2, D3, D4)로 나뉘는데, 이중 D2타입 수용체를 발현시키는 유전자

○ 똑같이 코카인을 투여하더라도 중독에 취약한 마우스에서만 콜린성 뉴런에서 DRD2 발현량이 증가하고 세포활성이 상대적으로 감소했다. 이는 콜린성 뉴런에 발현된 도파민 D2타입 수용체가 뉴런 스스로의 활성을 저하시켰기 때문이다.

○ 이러한 기전을 통해 중격의지핵 내에 1~2%로 존재하는 콜린성 뉴런이 주변의 대부분을 차지하는 중간돌기뉴런의 활성을 다양한 방향으로 조절함으로써 중독에 취약하게 만드는 것이다.

□ 한국뇌연구원, 포스텍 공동 연구진은 “개체간 콜린성 뉴런 내 유전자 발현 양상을 전유전체 수준에서 탐색함으로써 중독 연구의 새로운 분야를 개척했다”며 “왜 중독 취약성 개체군에서 DRD2가 더 많이 발현하는지 세부적인 분자기전뿐만 아니라, 이를 조절하는 후보 약물의 효용성을 후속 연구할 예정이다”고 밝혔다.
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