뇌 음식 배틀: Rutgers가 갈망을 켜고 끄는 숨겨진 스위치를 매핑합니다.

새로운 뇌 지도는 식욕 회로의 상반된 모습을 보여줍니다. 하나는 먹는 것을 멈추고, 다른 하나는 갈망을 유발합니다. 이 두 가지 뇌 지도는 현재 체중 감량 약물이 한계에 도달하는 이유와 향후 약물이 어떻게 더 효율적으로 작용할 수 있는지를 보여줍니다. 출처: Shutterstock

과학자들은 위가 뇌와 대화한다는 것을 알고 있지만, Rutgers Health 연구자들이 실시한 두 가지 새로운 연구에 따르면 이 대화는 실제로는 줄다리기처럼 한쪽이 다음 음식을 더 먹으라고 재촉하고 다른 쪽이 "그만"이라는 신호를 보내는 것으로 나타났습니다.

Nature Metabolism 과 Nature Communications 에 게재된 두 논문은 오늘날의 블록버스터 체중 감량 약물을 개량하고 부작용을 둔화시킬 수 있는 방식으로 배고픔과 포만감의 최초의 상호 보완적 배선도를 추적했습니다.

로버트 우드 존슨 의대 신경대사 센터의 지핑 팡이 이끄는 한 연구에서는 시상하부에서 뇌간까지 이어지는 가느다란 신경 세포 뭉치를 찾아냈습니다.

세포들은 오젬픽과 같은 체중 감량 약물이 모방하는 단백질인 GLP-1 수용체로 가득 차 있습니다. 팡의 연구팀이 빛 펄스로 해당 경로에 신호를 보내자, 배부른 쥐들은 식사를 중단했습니다. 하지만 이 경로를 차단하거나 수용체를 제거하자 쥐들의 체중이 증가했습니다. 단식은 이 연결을 약화시켰고, 천연 또는 합성 GLP-1이 폭발적으로 증가하면서 연결이 회복되었습니다.

팡 박사는 "시냅스는 에너지 저장량이 부족할 때만 높아지는 볼륨 조절 장치입니다."라고 말하며, 하루 종일 신호를 높게 유지하는 약물은 뇌의 정상적인 리듬을 방해하고 메스꺼움, 구토, 변비, 설사 및 근육 소모와 같은 GLP-1 약물의 부작용을 일으킬 수 있다고 경고했습니다.

다른 논문에서, 팡과 함께 신경대사 센터를 공동으로 이끄는 마크 로시는 배고픔을 유발하는 회로를 도표화했습니다. 그의 연구팀은 말단선조체(stria termeis)의 억제 뉴런이 시상하부 외측의 유사 세포와 연결되는 것을 추적했습니다.

연구자들이 연결을 활성화하자 갑자기 배가 고픈 쥐는 설탕물을 향해 달려갔고, 연결을 차단하자 쥐들은 오랜 금식 후에도 쉬지 않고 쉬었습니다.

호르몬이 그 효과를 조절했습니다. 장의 배고픔을 전달하는 그렐린을 주사하자 음식 섭취가 촉진되었고, 포만감 신호인 렙틴은 그 작용을 차단했습니다. 과식을 한 쥐는 점차 그 반응을 잃었지만, 식단을 통해 다시 날씬해지자 다시 그 반응이 나타났습니다.

"팡의 진로는 모든 것을 멈추게 합니다." 로시가 말했다. "우리 진로는 가속 페달을 밟습니다."

두 회로가 뇌의 서로 다른 곳에 위치하지만, 두 팀의 구성원 모두 동일한 원리를 발견했습니다. 에너지 상태가 시냅스를 빠르게 재연결한다는 것입니다. 단식 중에는 배고픔 회로가 민감해지는 반면 포만 회로는 느슨해집니다. 식사 후에는 이 관계가 뒤집힙니다.

연구자들이 푸시-풀 메커니즘이 평행 경로에서 작동하는 것을 관찰한 것은 이번이 처음입니다. 이는 음양의 배열로, 방정식의 한 면만을 치료하는 다이어트와 약물이 시간이 지남에 따라 효능을 잃는 이유를 설명할 수 있으며, 오늘날의 GLP-1 약물보다 효과가 더 좋은 약물을 만드는 데 도움이 될 수 있습니다.

Wegovy와 Zepbound와 같은 GLP-1 유사 약물은 두 자릿수 체중 감소를 유발할 수 있지만, 메스꺼움, 설사, 그리고 경우에 따라 근육 위축을 유발할 수도 있습니다. Pang의 데이터는 뇌간 회로만을 표적으로 하고 말초 기관은 손상시키지 않는 치료법이 부작용 없이 섭식을 억제할 수 있음을 시사합니다. 반대로, Rossi의 연구는 식욕 조절 호르몬인 그렐린에 대한 신체 반응을 회복시키는 것이 수개월 동안 칼로리 섭취를 줄인 후에도 정체기에 있는 다이어트를 하는 사람들에게 도움이 될 수 있음을 시사합니다.

두 프로젝트 모두 신경생물학의 최신 도구, 즉 레이저 광으로 축삭을 활성화하는 광유전학, 축삭을 침묵시키는 화학유전학, 칼슘 펄스를 관찰하는 광섬유 광도측정법, 그리고 단일 시냅스를 모니터링하는 구식 패치 클램프 기록법을 활용했습니다. 이러한 기술들을 통해 연구진은 최근에야 가능해진 정밀성을 바탕으로 개별 경로를 조정할 수 있었습니다.

두 팀의 후속 연구를 통해 약물 설계를 개선할 수 있는 더 많은 의문점을 탐구할 것입니다. 팡은 GLP-1 분비를 실시간으로 측정하여 지속적인 노출보다는 단시간 노출만으로도 식욕을 충분히 억제할 수 있는지 확인하고자 합니다. 로시는 식욕을 유발하는 세포의 분자적 특성을 분석하여 먹는 즐거움을 해치지 않으면서도 식욕을 억제하는 약물 표적을 찾고자 합니다.

"시스템의 유연성을 유지하는 게 중요하죠." 로시가 말했다. "조명을 어둡게 하느냐, 끄느냐의 차이입니다."

약물을 사용해 끊임없이 식욕을 낮게 유지하는 것보다, 뇌가 하루 종일 먹고 싶은 욕구나 먹는 것을 멈추고 싶은 욕구의 균형을 올바르게 조절하도록 하는 것이 미래의 체중 감량 처방에 중요한 요소가 될 수 있습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2025/06/250614034230.htm