우울증은 뇌가 새로운 신경 세포를 생성하는 능력을 저하시킬 수 있다.

우울증은 뇌가 새로운 신경세포를 생성하는 능력을 잃는 것과 부분적으로 관련이 있을 수 있으며, 이러한 발견은 완전히 새로운 세대의 치료법 개발로 이어질 수 있습니다. (사진 출처: AI/ScienceDaily.com)

뇌의 약 1000억 개 뉴런 중 대부분은 태어나기 전에 생성됩니다. 그러나 컬럼비아 대학교 베이겔로스 의과대학의 새로운 연구에 따르면, 성인의 해마에서 계속해서 형성되는 소수의 새로운 뉴런이 우울증으로부터 보호하는 데 중요한 역할을 할 수 있다고 합니다.

이번 연구 결과는 새로운 신경 세포를 생성하는 과정인 신경 발생이 주요 우울 장애를 앓는 성인의 뇌에서 정체된다는 최초의 증거를 제시합니다. 연구진은 또한 이 과정을 조절하는 데 관여하는 분자 프로그램을 확인했으며, 이는 새로운 치료법 개발에 대한 잠재적인 단서를 제공합니다.

"과거에는 우울증이 신경전달물질, 특히 세로토닌 결핍으로 인한 질병으로 여겨졌지만, 이제는 우울증이 신경세포가 스트레스와 변화하는 환경에 적응하는 능력에 영향을 미치는 여러 가지 문제에서 비롯된다고 생각합니다."라고 이번 연구를 이끈 정신의학과 교수 마우라 듀퐁은 말합니다.

"새로운 신경세포를 생성하는 능력이 없다면, 우울증 환자는 환경에 효과적으로 적응할 수 있는 회복력이 부족할 수 있습니다."

새로운 신경 세포가 기억과 감정을 형성하는 방식은 무엇일까요?

연구진은 일화 기억과 환경에 대한 감정적 반응에 중요한 역할을 하는 뇌 영역인 해마에 초점을 맞췄습니다. 또한 해마는 성인의 뇌에서 새로운 신경 세포를 계속 생성하는 몇 안 되는 영역 중 하나입니다.

해마는 우울증과 관련된 유일한 뇌 영역은 아니지만, 기억과 감정에 미치는 영향 때문에 중요한 연구 분야로 여겨집니다. 연구자들은 해마의 변화가 우울증 환자들이 경험을 더욱 부정적으로 해석하는 경향에 기여할 수 있다고 생각합니다.

"해마는 유사하지만 서로 다른 기억을 구별하고 과거 기억과 현재 사건의 감정적 의미를 분리하는 능력에 중요합니다."라고 듀퐁은 말합니다.

이러한 능력을 패턴 분리라고 합니다. 이 능력이 손상되면 개별 기억과 그에 수반되는 감정이 덜 명확해져 서로 다른 경험들이 뒤섞일 수 있습니다.

"친구와 점심을 먹으러 나갔는데 친구가 피곤해서 말을 많이 하지 않는다고 가정해 보세요. 패턴 분리 능력이 정상이라면 이 상황을 특별한 사건으로 기억할 것입니다. 하지만 패턴 분리 능력이 손상되면 이 상황이 이전에 거절당했던 기억과 뒤섞여 '그들이 나에게 화가 났구나'라고 생각하게 됩니다."라고 듀퐁은 설명합니다. "제 환자들에게서도 이런 현상을 많이 보는데, 그들은 기억에서 부정적인 정보만 떠올릴 수 있습니다."

쥐를 대상으로 한 연구에서는 성체 신경세포 생성이 패턴 분리에 필수적이라는 사실이 밝혀졌습니다. 최근 해마에 방사선 치료를 가해 신경세포 생성을 억제한 뇌종양 환자를 대상으로 한 연구에서는 인간에게도 동일한 관계가 존재할 수 있음을 시사합니다.

"특히 인간의 경우, 아직 완전한 메커니즘을 알지 못한다는 점을 강조하는 것이 중요합니다. 하지만 새로 생성된 뉴런은 새로운 경험에 특히 민감하게 반응하고 새로운 기억 회로에 더 쉽게 통합될 수 있기 때문에 패턴 분리 능력을 향상시키는 것으로 보이며, 이를 통해 새로운 기억이 기존 기억과 분리되어 저장될 수 있습니다."라고 듀퐁은 말합니다. "해마 회로를 재구성함으로써 일부 사람들의 우울증을 치료하는 방법으로 신경세포 생성을 다시 활성화하는 것이 가능할 수도 있습니다."

우울증은 새로운 신경 세포 성장뿐만 아니라 더 많은 것에 영향을 미칩니다.

연구진은 우울증과 관련된 변화가 신경세포 생성에만 국한되지 않는다는 사실을 발견했습니다. 새로운 신경세포 형성은 일화적 기억과 그 감정적 의미를 저장하는 더 큰 해마 회로 내에서 작동하며, 분자 수준의 교란은 이 시스템 전체에 걸쳐 나타났습니다.

영향을 받은 유전자에는 뉴런 간의 새로운 연결 구축, 뇌세포 간의 소통 지원, 세포 에너지 공급 및 세포 내 물질 이동과 관련된 유전자들이 포함되었습니다.

해마의 주요 경로이자 새로운 감정 기억을 형성하는 데 관여하는 삼시냅스 회로에서도 우울증 환자에게서 염증과 세포 스트레스의 징후가 나타났습니다.

이러한 변화를 파악하기 위해 연구진은 우울증 환자와 대조군 대상자로부터 사망 직후 채취한 약 50만 개의 뇌세포를 연구했습니다.

최근 개발된 다양한 기술을 활용하여 연구팀은 개별 세포 내 모든 유전자의 활동을 측정하고 세포 단백질의 변화 여부를 조사했습니다. 이 방대한 데이터 세트를 통해 연구원들은 개별 세포의 활동을 파악하고 해마 회로 내에서 영향을 받은 세포의 정확한 위치를 확인할 수 있었습니다.

우울증의 유전자, 환경 및 생물학

분석 결과, 유전적 변이가 주요 우울증과 관련이 있는 것으로 알려진 여러 유전자에서 활동 변화가 나타났습니다.

다른 변형된 유전자들은 환경적 요인의 영향을 반영할 수 있는 후성유전학적 변화를 보였다. 후성유전학적 메커니즘은 기본 DNA 서열을 변경하지 않고도 유전자의 활성화 또는 비활성화 강도를 조절할 수 있습니다.

"이것들은 유전자의 활성도를 조절하는 조광 스위치와 같으며, 스트레스, 학습, 노화, 화학 물질 등과 같은 삶의 경험에 영향을 받습니다."라고 듀퐁은 말합니다.

분자 수준의 변화 다양성은 우울증이 사람마다 다르게 나타나는 이유를 설명하는 데에도 도움이 될 수 있습니다.

"전반적으로, 우리가 발견한 광범위한 영향은 서로 다른 병인 기전을 반영하는 것일 수 있으며, 이는 우울증이 단 하나의 질병이 아니라는 것을 시사할 수도 있습니다."라고 그녀는 덧붙였습니다.

듀퐁에 따르면 연구자들은 여전히 ​​우울증의 근본적인 생물학적 메커니즘을 제한적으로만 이해하고 있다. 이번 연구와 같은 연구를 통해 세포 및 분자 수준에서 우울증을 더욱 정확하게 규명한다면, 궁극적으로 새로운 치료 목표를 제시할 수 있을 것이다.

우울증의 분자적 하위 유형을 향하여

듀퐁과 그녀의 동료들은 우울증이 오늘날 암이 분자적 특성에 따라 분류되는 것처럼 궁극적으로는 분자적 특성에 따라 분류될 수 있기를 희망합니다.

"우리는 암에서 했던 것처럼 분자적 특징에 따라 우울증을 재분류하고자 합니다."라고 듀퐁은 말합니다. "암을 위치가 아닌 세포 특성에 따라 분류함으로써 새롭고 개선된 치료법이 개발되었습니다. 우울증을 비롯한 다른 정신 질환이나 뇌 질환에도 같은 방식이 적용되기를 바랍니다."

"주요 우울 장애에서 나타나는 성체 해마 신경 발생의 조절 장애"라는 제목의 이 연구는 2026년 8월 21일 Nature Medicine 에 발표되었습니다.

별도로 명시되지 않은 모든 저자는 컬럼비아 대학교 및/또는 뉴욕주 정신의학 연구소 소속입니다. 저자는 다음과 같습니다: Madeleine S. Peng, Jialin Jiang, Lucia Polizzi, Tiancheng Shi, Rakshitha Ramkumar, Victor O. Anosike, Giulia Guasoni, Alexandra M. Wamalwa, Madeline B. Mariani, Cheick A. Sissoko, Alexandria N. Tartt, Camille Fulmore, Gorazd B. Rosoklija, Yung-yu Huang, Victoria Arango, Shujuan T. McDonald, Natasha Bitoljanu (마케도니아 성 키릴과 메소디우스 대학교), Joseph J. Mann, Phi T. Nguyen, Andrew J. Dwork, Lewis M. Brown, René Hen, Hanga Galfalvy, Maura B. Dupont.

본 연구는 컬럼비아 대학교 어빙 메디컬 센터와 뉴욕주 정신의학 연구소의 마우라 듀퐁 연구실에서 수행되었습니다. 시퀀싱은 JP 설즈버거 컬럼비아 게놈 센터에서, 데이터 클러스터링은 컬럼비아 대학교 전산생물학 및 생물정보학 센터에서, 단백질체학 분석은 컬럼비아 대학교 생물학과 양적 단백질체학 및 대사체학 센터에서 진행되었습니다.

출처: https://www.sciencedaily.com/releases/2026/08/260823094135.htm