과학자들은 신체의 염증 반응을 조절하는 쥐의 새로운 뇌 회로를 확인했습니 다.

뇌는 염증을 감지하고, 증가시키고, 억제할 수 있는 예상치 못한 수준으로 면역체계를 지시할 수 있다고 컬럼비아 주커만 연구소(Columbia’s Zuckerman Institute) 연구원들이 쥐를 대상으로 한 새로운 연구를 보여줍니다.

이번 연구의 공동 제1저자인 하오진 박사는 “뇌는 우리 생각, 감정, 기억, 감정의 중심”이라고 말했다. 자연. “회로 추적 및 단일 세포 기술의 큰 발전 덕분에 이제 우리는 뇌가 그 이상의 역할을 한다는 것을 알고 있습니다. 뇌는 신체의 모든 시스템 기능을 모니터링합니다.”

향후 연구에서는 새로 발견된 뇌 회로를 표적으로 삼아 면역체계가 손상되는 광범위한 장애와 질병을 치료하는 데 도움이 되는 약물을 식별할 수 있습니다.

“이 새로운 발견은 염증과 면역을 조절하는 흥미로운 치료 장소를 제공할 수 있습니다.”라고 이 연구의 수석 저자이자 컬럼비아 주커만 연구소의 주요 연구자이자 하워드 휴즈 의학 연구소의 연구원인 Charles S. Zuker 박사는 말했습니다.

Zuker 연구실과 다른 그룹의 최근 연구에서는 장기와 뇌 사이에 데이터를 전달하는 중요한 경로인 신체-뇌 축의 중요성이 밝혀졌습니다. 예를 들어, Zuker 박사와 그의 동료들은 장으로 들어가는 설탕과 지방이 신체-뇌 축을 사용하여 단 음식과 지방이 많은 음식에 대한 갈망과 강한 식욕을 유발한다는 것을 발견했습니다.

공동 제1저자인 Zuker 연구실의 박사후 연구원인 Mengtong Li 박사는 “우리는 신체가 신체의 현재 상태를 뇌에 알리는 모든 방법을 발견했습니다.”라고 말했습니다. “우리는 뇌의 지식과 신체 생물학에 대한 통제가 얼마나 멀리까지 진행되었는지 이해하고 싶었습니다.”

과학자들은 뇌가 염증 및 선천성 면역, 즉 모든 동물이 공유하는 방어 시스템이자 면역 시스템의 가장 오래된 구성 요소와 연관될 수 있는 가능성을 조사했습니다. 적응 면역 체계는 침입자와의 이전 만남을 기억하여 침입자가 다시 침입할 경우 저항할 수 있도록 돕는 반면, 선천적 면역 체계는 일반적인 세균 특성을 가진 모든 것을 공격합니다. 선천성 면역의 상대적 단순성으로 인해 적응성 면역보다 새로운 공격에 더 빠르게 반응할 수 있습니다.

인간을 대상으로 한 이전 연구에서는 뇌와 신체 내부 기관을 연결하는 수천 개의 신경 섬유 다발인 미주 신경을 전기적으로 자극하면 특정 염증 분자와 관련된 반응을 감소시킬 수 있는 것으로 나타났습니다. 그러나 이 신체-뇌 시스템의 본질에 대해서는 많은 부분이 알려지지 않았습니다. 예를 들어 뇌의 면역 조절 및 염증 반응의 일반성, 신체와 뇌 사이의 선택적 통신 라인, 기본 신경 회로의 논리 등이 있습니다. , 염증을 모니터링하고 조절하는 미주신경 및 뇌 구성 요소의 정체.

Zuker 연구실은 선천적 면역 반응을 일으키는 박테리아 화합물로 전환했습니다. 과학자들은 이 분자를 쥐에게 투여하면 고립관의 꼬리핵, 즉 뇌간 내부에 자리잡은 cNST가 활성화된다는 사실을 발견했습니다. cNST는 신체-뇌 축에서 중요한 역할을 하며 미주 신경의 주요 표적입니다.

과학자들은 cNST를 화학적으로 억제하면 면역 손상에 대해 통제할 수 없는 염증 반응이 발생한다는 것을 보여주었습니다. 즉, 면역 체계에서 방출되는 염증 유발 분자의 수준이 평소보다 3배 이상 높았고, 항염증 면역 수준도 더 높았습니다. 화합물은 평소보다 약 3배 낮았습니다. 대조적으로, cNST를 인위적으로 활성화하면 염증 유발 분자 수준이 거의 70% 감소하고 항염증 화학 물질 수준이 거의 10배 증가했습니다.

Zuker 연구실에서 박사후 연구원으로 이 연구를 시작한 Jin 박사는 “온도 조절 장치와 유사하게, 새로 발견된 이 뇌 회로는 염증 반응을 증가시키거나 감소시켜 신체가 건강한 방식으로 반응하도록 유지하는 데 도움이 됩니다.”라고 말했습니다. 진 박사는 현재 국립 알레르기 및 전염병 연구소의 종신 트랙 조사관입니다. “돌이켜보면 이 중요한 대응을 통제하는 마스터 중재자를 갖는 것이 합리적입니다.”

인간을 대상으로 한 이전의 미주 신경 자극 연구에서는 이번 발견이 생쥐를 넘어서는 것임을 시사했습니다. 새로운 연구는 또한 신체에 대한 마음의 잠재적인 중요성에 대한 수천 년의 생각과 일치할 수도 있습니다.

“많은 심신학적 효과가 실제로 신체에 무언가를 알려주는 뇌 회로와 연결될 수 있습니다”라고 Jin 박사는 말했습니다.

과학자들은 미주신경과 cNST에서 전염증 및 항염증 활동을 감지하고 제어하는 ​​데 도움이 되는 특정 뉴런 그룹을 확인했습니다. 컬럼비아 대학의 Vagelos 의사 및 외과의과 대학의 생화학, 분자 생물물리학 및 신경과학 교수인 Zuker 박사는 “이것은 뇌가 신체 생리학을 모니터링하고 조절하는 방법에 대한 새로운 창을 열어줍니다.”라고 말했습니다.

이 새로 발견된 뇌 회로를 제어하는 ​​방법을 발견하면 류마티스 관절염, 제1형 당뇨병, 다발성 경화증, 신경퇴행성 질환, 루푸스, 염증성 장 질환 및 크론병과 같은 일반적인 자가 면역 질환뿐만 아니라 장기간의 질환에 대한 새로운 치료법이 개발될 수 있습니다. 코로나 증후군, 이식 장기의 면역 거부, 그리고 코로나 감염으로 인해 발생할 수 있는 사이토카인 폭풍으로 알려진 잠재적으로 치명적인 폭발이 있습니다.

자가면역 질환은 대략 10명 중 1명에게 영향을 미칠 수 있습니다(2023년). 랜싯 연구를 제안했습니다. 미국에서만 자가면역 질환으로 인해 연간 1,000억 달러의 경제적 손실이 발생할 수 있으며, 자가면역 협회(Autoimmune Association)에 따르면 이 수치는 매우 과소평가된 수치일 수 있습니다.

이 회로의 활동을 활용하면 면역 체계에 영향을 미치는 광범위한 조건에 변화를 가져올 수 있으며 면역 질환 및 장애로 고통받는 사람들의 조절되지 않은 염증 상태를 치료하는 데 도움이 될 수 있습니다. 진과 리가 말했다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2024/05/240501125818.htm