국내 연구진이 신경내분비학 분야의 40년간 난제였던 GnRH 분비 주기성의 원인을 세계 최초로 규명해 성조숙증 등 신경내분비질환치료 관련 연구가 활성화 될 것으로 기대된다.
GnRH(gonadotropin-releasing hormone)는 포유류의 뇌시상하부-뇌하수체-생식선을 잇는 신경내분비 축을 조절하는 호르몬으로 뇌시상하부에서 합성돼 뇌하수체에 작용해 성선자극호르몬의 합성 분비를 촉진하는 역할을 한다.
이번 연구 결과는 교육과학기술부 21세기프론티어사업의 ‘뇌기능활용 및 뇌질환 치료기술개발사업단’ 단장을 역임하고 있는 김경진 교수팀에 의해 밝혀졌으며 최근 세계적으로 저명한 학술지인 ‘미국국립과학원회보(PNAS)’에 게재됐다.
1시간을 주기로 분비와 휴식을 반복하는 GnRH의 맥동성(24시간보다 짧은 생체리듬(아일주기 생체리듬)의 대표적 생리 현상)은 사춘기를 거쳐 성인이 되면 본격적으로 발현되기 때문에 이에 관한 연구는 성조숙증이나 사춘기 개시 지연 등과 관련해 사회적, 의학적으로 많은 관심을 받아 왔다.
그러나 GnRH 신경세포가 1000여개밖에 존재하지 않고 시상하부 영역에 흩어진 GnRH 신경세포의 활성을 동시에 측정하기 어려워 GnRH 맥동원인 규명은 분자세포생물학 분야에서 40년간 난제였다.
연구팀은 사춘기 개시에 중요한 신경조절물질인 키스펩틴이 GnRH 유전자 발현을 유도함과 동시에 GnRH 신경세포군이 일제히 맥동성을 보이도록 동기화시킨다는 사실을 세계 최초로 밝혀냈다.
이 같은 연구결과 도출을 위해 연구팀은 GnRH 유전자 발현에 맞춰 빛을 발광하는 형질전환 생쥐를 제작해 GnRH 유전자 발현과 분비를 동시에 측정할 수 있는 기법을 개발했다.
김경진 교수는 “이번 연구는 신경세포에서 유전자 발현을 실시간으로 관찰하는 기반기술을 구축했다는 점과 맥동성을 나타내는 신경호르몬의 유전자 발현과 분비 기작, 신경세포들 간의 동기화를 규명했다는 점에서 의미가 있다”며 “향후 사춘기 및 성조숙증 등 신경내분비 관련 질환의 이해와 치료에 기여할 것”이라고 밝혔다.
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