뇌연구원, 이주한 박사와 POSTECH 연구진 등 도파민 D2타입 수용체 과발현 발견

국내 연구진이 약물 중독에 취약한 도파민 타입을 확인하며 치료 기반이 마련될 것으로 기대된다. 약물 중독 마우스와 비 중독 마우스의 콜린성 뉴런에서 일어나는 생리학적 변화 모델.<사진= 한국뇌연구원>
국내 연구진이 약물 중독에 취약한 도파민 타입을 확인하며 치료 기반이 마련될 것으로 기대된다. 약물 중독 마우스와 비 중독 마우스의 콜린성 뉴런에서 일어나는 생리학적 변화 모델.<사진= 한국뇌연구원>
코카인 등 약물 중독에 취약한 도파민 타입이 확인되며 치료 기반이 마련될 것으로 기대된다.

한국뇌연구원(원장 서판길)은 김정훈 POSTECH 교수와 이주한 박사, 뇌연구원의 구자욱 박사, 미국 마운트사이나이 대학 등 공동연구팀이 코카인 중독에 콜린성 뉴런의 도파민 D2타입 수용체(DRD2)가 중요한 역할을 수행함을 발견했다고 26일 밝혔다.

약물 중독은 유해한 결과에도 강박적으로 다시 찾는 행동을 보이는 정신질환이다. 대인관계, 신체적 문제 등 큰 피해로 이어지면서 사회적 비용이 발생한다.

대마, 코카인 같은 마약류가 몸 속으로 들어가면 뇌의 보상회로 내 도파민(쾌락 호르몬, 보상을 받거나 중독성 약물에 노출될 때 뇌내에서 분비되는 신경전달물질)의 농도를 증가시킨다. 또 도파핀 수용체(도파민과 특이적으로 결합해 세포내 생리적 변화를 가져오는 세포막 상의 수용체)를 활성화시켜 약물에 대한 갈망을 일으킨다.

하지만 약물 중독도 개인차가 있다. 중독에 더 잘 빠지는 취약군이 존재한다. 하지만 이러한 현상에 대한 신경 생물학적 기전은 아직 밝혀지지 않은 상태다.

연구팀은 마우스 모델에 전기생리학적, 광유전학 기법을 적용해 중독에 취약한 마우스의 대뇌 보상회로 중격의지핵 내 콜린성 뉴런에서 도파민 D2 타입 수용체 유전자(DRD2)가 과하게 발현하는 것을 발견했다. 도파민 수용체는 다섯(D1~D5) 타입이 있는데 그중 D2 타입 수용체를 발현시키는 유전자가 확인된 것이다.

똑같이 코카인을 투여해도 중독에 취약한 마우스에서만 콜린성 뉴런에서 DRD2 발현량이 증가하고 상대적으로 세포 활성이 감소했다. 연구팀에 의하면 콜린성 뉴런에 발현된 도파민 D2 타입 수용체가 뉴런 스스로의 활성을 저하시켰기 때문이다.

연구팀에 의하면 이는 중격의지핵 내에 1~2%로 존재하는 콜린성 뉴런이 주변의 대부분을 차지하는 중간돌기 뉴런의 활성을 다양한 방향으로 조절해 중독에 취약하게 만든다. 이번 성과는 중독 연구의 새로운 분야를 개척했다는 평가를 받는다.

뇌연구원과 POSTECH 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 예정"이라고 말했다.

이번 연구는 뇌연구원 기관고유사업, 뇌과학원천기술개발사업과 리더연구자지원으로 수행됐다. 결과는 정신의학 분야 학술지인 생물정신의학((Biological Psychiatry) 5월호에 게재됐다.

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