[해외 연구] 옥시토신에 의한 사회적 관계 형성 조절에 있어 세로토닌의 역할: 생쥐부터 원숭이까지
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작성일 23-03-06
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2023년 3월 5일
사람을 비롯한 포유류 동물에서 부모와의 소속감은 살아가는 데 있어 첫 번째로 경험하게 되는 사회적 관계로 생존에 필수적인 음식, 교육, 보호를 얻고, 살아가는데 많은 영향을 미치게 된다. 이러한 유대관계 형성에 신경 펩타이드의 일종인 옥시토신(oxytocin, OXT)과 바소프레신 (arginine-vasopressin, AVP)이 중요한 역할을 수행함이 보도된 바 있다.
그러나 실제 OXT 결핍 생쥐에서도 외인성 OXT를 주입하는 경우에도 사회성이 증가한다고 알려져 있어 사회성 조절에 관한 분자 수준의 기능 연구에 있어 풀리지 않는 의문점이 많이 존재한다. 모체로부터의 분리 연구를 통해 세로토닌, 도파민, 뉴로키닌과 같은 많은 인자들이 사회성 애착 회로에 관여함이 보고되었으며, 이러한 유전자들은 특히 사람에서 자폐증과 연관되어 있다.
이 중에서 세로토닌 합성에 있어 중요한 역할을 하는 Tph2 (Tryptophan hydroxylase 2) 유전자의 발현을 억제시킨 경우, 생쥐, 랫드, 원숭이에서 사회적 소속감 (Maternal affiliation)이 줄어드는 것을 중국 베이징 대학교 Rao 교수팀이 보고하였다.
이 연구결과는 세로토닌의 사회성 촉진 기능이 종 간에 보존되어 있음을 보여주는 결과이다. 또한 OXT와 OXT 수용체 유전자에 변이를 일으킨 경우, 랫드에서 모체와 다른 쥐에 대한 냄새 선호도에 영향을 미칠 수 있음을 관찰하였으며, 또한 모체 냄새가 세로토닌성 신경세포와 옥시토신성 신경세포 모두를 활성화시킬 수 있음을 보여주어 모체와의 애착관계에 있어 세로토닌과 옥시토신이 중요함을 시사하였다.
세로토닌 신경핵인 솔기핵 (raphe nucleus, RN)에서 옥시토신이 유리되는 시상하부의 실방핵 (paraventricular nucleus, PVN)으로 뻗어가는 세로토닌성 신경세포에서 Tph2를 결손시킨 생쥐는 사회성이 결여되며 이 생쥐에 옥시토신을 투여하거나 광유전학적 방법으로 이 세로토닌 신경계를 선택적으로 활성화 시킬 경우 모체에 대한 선호도 결함을 회복할 수 있었다. 이러한 결과는 솔기핵-실방핵 세로토닌 신경회로가 OXT의 사회성 행동에 있어 상위 조절자로 작용할 수 있음을 보여주는 결과이다.
해당 연구는 설치류를 비롯하여 원숭이에서 다양한 약리학적, 유전학적, 광유전학적, 화학유전학적 연구 결과를 통해 세로토닌이 애착관계 형성 회로 조절에 있어 OXT 뉴런에 영향을 미칠 수 있음을 시사하며 세로토닌이 기존에 우리가 알고 있던 것보다 훨씬 더 광범위하게 사회적 관계 형성 조절에 작용할 수 있음을 나타내고 있다.
[관련논문]
Yan Liu et al., Molecular and cellular mechanisms of the first social relationship: A conserved role of 5-HT from mice to monkeys, upstream of oxytocin. Neuron. 2023 Feb 25;S0896-6273(23)00114-9. doi: 10.1016/j.neuron.2023.02.010.
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