1990년대 렙틴(Leptin)이 발견된 이후, 연구원들은 체지방에 의해 만들어지는 호르몬인 렙틴이 어떻게 식욕을 억제할 수 있을까 궁금해했다. 지난 30년간 엄청난 연구에도 불구하고, 많은 의문점들이 여전히 남아 있다. 렙틴은 지방세포 분비되는 단백질 호르몬으로, 식욕을 억제하는 대표적인 호르몬이다. 렙틴 유전자의 돌연변이로 인하여 정상적인 합성과 분비에 장애가 발생하게 되는 경우, 혈중 렙틴의 검출량이 매우 낮거나 없게 된다. 이러한 돌연변이는 식욕 조절장애와 함께 비만을 일으킬 수 있다. 영국 건강 정보 사이트 MedicalXpress는 렙틴이 어떤 신경 회로로 식사 행동을 제어하는지에 대해 보도했다.
식욕 조절 장애
보통 수면 부족일 경우에는 호르몬의 변화로 인해 과식증이 더 심해지게 되는데, 이는 렙틴(포만감 호르몬) 감소와 그렐린(식탐 호르몬) 증가로 인해 발생한다. 렙틴의 혈중 농도변화는 24시간 패턴을 따르기 때문에 수면이 부족하면 혈중 렙틴 농도가 감소한다.
쥐에 대한 새로운 연구는 렙틴이 식사 행동을 제어할 때 사용하는 신경 회로를 설명한다. 이번 연구는 비만이 아닌 정상 체중의 쥐에서 렙틴이 어떻게 과식에 제동을 걸었는지 밝혀냈다.
렙틴은 신진대사 상태에 대한 정보를 제공하고, 에너지 균형에 대한 통제력을 발휘하면서 몸과 뇌 사이의 중요한 연결고리 역할을 한다. 렙틴의 중요성은 렙틴이 부족한 동물들이 얼마나 빠르게 비만이 되는지를 보면 알 수 있다. 이 과정은 렙틴 호르몬을 통해 체지방 저장과 뇌의 도파민 보상체계 사이의 의사소통에 의해 형성된다. 이 렙틴-도파민 축은 체중 조절에 매우 중요하지만, 지금까지 이에 대한 작용 방법을 잘 이해하지 못했다.
렙틴은 식습관을 조절하는 뇌 부위에 신호를 보내 섭취를 억제하지만, 음식에 내재된 보상가치를 떨어뜨려 뇌의 도파민(DA) 보상체계에 관여한다. 이 연구는 광유전학, 화학유전학, 전기생리학 등 강력한 기술을 결합하여 새로운 신경 회로를 지도화했다.
렙틴 수용체가 식품 보상을 알리는 도파민 뉴런에 존재하지만, 도파민 수용체가 도파민 활동을 보다 강력하게 조절하는 억제 뉴런에도 존재한다는 사실을 발견했다. 이 억제 신경 세포 중 일부는 동물들이 배고플 때 음식을 찾는 것을 억제했고, 다른 것들은 동물들이 포화 상태에 있을 때만 그렇게 했다.
렙틴은 중간 뇌와 변연계 (대뇌반구의 안쪽과 밑면에 해당하는 부위) 보상 회로를 결합하는 데에 주요 변조 역할을 하는 것으로 밝혀졌다. 시상하부(식사나 음주와 같은 일상적 활동에 관여하는 뇌의 부분) 신경 세포를 억제하고, 궁극적으로 보상과 식욕을 촉진하는 중간 뇌 도파민 신경 세포의 활동을 억제함으로써, 렙틴은 칼로리 섭취가 에너지 사용량을 초과했을 때 음식 섭취를 줄인다.
궁극적으로, 이 신경 세포들을 대상으로 하는 연구는 거식증을 치료하고, 비만인 사람들의 다이어트를 도와주는 새로운 방법을 제공할 수도 있다.
