★ 7월 26일(목) 조간부터 보도하여 주시기 바랍니다.

보도자료 2012.7.25(수)	UNIST(울산과기대) Ulsan National Institute of Science and Technology
<자료문의> ☎ 052)217-2621 나노생명화학공학부 서판길 교수 ☎ 052)217-1221/1223 홍보대외협력팀 이재천 팀장/신동욱 팀원
운동이 인체에 미치는 우울증 완화 원리 밝혀 - 미국립과학원회보 발표, “새로운 우울증 치료 및 치료제 개발 활용 가능성 열어”-

□ 장기간의 운동에 의해 변화하는 체내 단백질이 일련의 신호전달 과정을 거쳐 우울증을 완화시킨다는 분자적 기작이 밝혀져 세계적인 저널인 PNAS 誌에 온라인 속보(7월 23일자)로 소개되었다.

○ 논문명: Macrophage migration inhibitory factor mediates antidepressant effect of exercise(운동의 항우울 효과를 매게하는 새로운 인자와 그 메커니즘 규명)

□ 이번 연구결과는 한국연구재단의 지원을 통하여 UNIST(울산과기대 총장 조무제) 나노생명화학공학부의 서판길 교수 연구팀과 포스텍 등 공동연구로 이루어졌다.

○ 일반적으로 대뇌 변연계의 구조인 해마는 스트레스 호르몬, 우울증, 항우울제에 민감하게 반응한다. 연구팀은 장기간의 운동과 심각한 우울증치료에 사용되는 전기충격요법을 처리한 시료를 분석하여 MIF가 운동에 의해 발현이 증가함을 확인하였고, 또한 MIF는 표적신경세포에 존재하는 자신의 수용체에 결합하여 일련의 신호전달과정을 통해서 항우울 효과를 나타내는 분자적 기전을 본 연구에서 상세히 밝혔다.

○ 연구팀은 동물실험에서 MIF를 뇌에 주입했을 때 항우울 효과가 나타냄을 밝혔다. 또한 MIF 유전자가 결핍되어있는 동물에서는 운동에 의한 항우울 효과가 나타나지 않는 것을 확인했다.

○ 이 MIF 유전자는 우울증 환자에게 감소되어 있는 뇌유래 신경영양인자(Brain derived neurotrophic factor)와 신경전달 물질 중 세로토닌(Serotonin)을 상향 조절하여 우울증 치료에 영향을 줄 것이라는 것을 신경세포 모델에서 확인하였다.

□ 서판길 교수는 “MIF의 동정은 운동에 의한 항우울제 효과를 분자 수준에서의 새롭게 제시하고 있다. 이번 정보는 운동의 효용성의 메커니즘을 밝히는 것에 더하여 기존 약물과 완전히 다른 방식의 새로운 우울증 치료 및 항우울제 개발에 주요한 기초자료로 제공될 것으로” 라고 설명했다.

○ 이 단백질이 새로운 항우울제 개발을 위한 표적이나 우울증여부를 확인할 수 있는 새로운 바이오 마커로 사용될 가능성이 높다고 지적했다. 또한 이 단백질은 이미 뇌에 존재하기 때문에 이것을 표적으로 한 약물개발은 기존의 항우울제보다 더 효과적일 것이라고 설명했다.

□ 이전부터 우울증의 원인유전자를 찾는 연구는 많이 보고되었지만 운동이 뇌의 기능과 정신건강 향상에 어떻게 작용하여 이런 효과를 내는지를 명확히 밝히지는 못했다.

이 자료와 관련하여 보다 자세한 내용이나 취재를 원하시면

나노생명화학공학부 서판길 교수(☎ 052-217-2621)에게 연락주시기 바랍니다.

붙    임: 1. 연구결과개요

2. 용어설명

3. 사진설명

【 끝 】

연 구 결 과 개 요

1. 연구배경

이전부터 우울증의 원인유전자를 찾는 연구는 많이 보고되었지만 운동 유전자와 우울증의 연관성에 대한 보고는 제한적이었으며 운동이 뇌의 기능과 정신건강 향상에 어떻게 작용하여 이런 효과를 내는지를 명확히 밝히지는 못했다. 이에 더하여 현재 쓰이고 있는 항 우울제를 사용하는 사람들의 65%정도만이 그 효과를 보고 있고 약 복용 기간도 수주에서 수개월로 그 동안 신체의 다른 부위에 부작용을 가져온다는 보고들이 많이 있어 조금 더 안전하고 빠른 시간에 효과를 볼 수 있는 새로운 항우울제 표적이 필요한 실정이다.

2. 연구결과

본 연구에서는 스트레스 호르몬, 우울증, 항우울제에 민감한 대뇌 변연계의 구조인 해마에서 장기간의 운동과 심각한 우울증치료에 사용되는 전기충격요법을 처리한 기존의 마이크로어레이(microarray)데이터를 분석하여 공통적으로 변화하는 5종의 유전자를 찾았다. 이중 4종은 이전에 발견된 것들이었으며, 기존의 다면발현성의 cytokine으로 알려진 Macrophage migration inhibitory factor (MIF)라는 특정유전자는 장기간의 운동에 의해 발현이 증가된다는 것을 이번 연구를 통해 처음으로 확인하였다. 이 MIF 유전자의 산물인 MIF단백질을 쥐의 뇌에 투여했을 때에 항우울제와 같은 효과가 나타나는 것과 MIF가 결핍되어있는 쥐에서는 운동에 의한 항우울 효과가 나타나지 않는 것을 확인하였다. 또한 조절유전자의 대사경로분석을 통해 이 유전자는 운동에 의한 뇌유래 신경영양인자(Brain derived neurotrophic factor) 연쇄반응이나 우울증 환자에게서 감소되어 있는 신경전달 물질 중 세로토닌(Serotonin)을 상향 조절하여 나타낼 것이라는 것을 세포 모델로 보여주었다.

3. 연구의의

이번 연구를 통하여 찾아 낸 MIF의 동정은 운동에 의한 항우울제 효과에 대한 분자 수준에서 새로운 기전을 제시하고 있다. 이는 새로운 항우울제 개발을 위한 표적이나 우울증여부를 알 수 있는 새로운 바이오 마커로 사용될 가능성이 높다. 무엇보다 장기간 운동에 의해 발현 양상이 증가하는 MIF 유전자는 이미 뇌에 존재하기 때문에 이것을 표적으로 한 약물개발은 기존의 항우울제보다 더 안전하고 효과적일 수 있을 가능성이 있는데 본 연구의 의의가 있다.

용   어   설   명

1. MIF

○ Macrophage migration inhibitory factor, MIF는 패혈증, 당뇨병, 류마티스관절염 등의 다양한 생리현상에 관여하는 다면 발현성의 사이토카인이다. 특히 면역계에서 핵심적인 역할을 한다. MIF는 40년 전에 동정되었으나, 그것이 뇌에 발현되고 기능을 할 수 있다는 사실은 최근에야 알려졌다.

2. BDNF(뇌유래 신경영양 인자)

○ Brain-derived neurotrophic factor, BDNF는 주로 뇌에 존재하는 신경영양인자의 일종으로 중추 신경계와 말초 신경계 양쪽의 신경세포에 작용하는 것으로 알려져 있다. 운동신경장애모델, 약물독성, 당뇨병, 파킨슨병 모델 등에서 유효성이 나타나고 있고 최근 기억력이나 우울증과 관련한 보고들이 나오고 있다.

3. 5-HT(세로토닌)

○ 5-hydroxytryptamine (Serotonin), 5-HT는 뇌에서 신경전달 물질로 기능하는 화학물질 중 하나로 트립토판에서 유도된다. 우울증 치료를 위해 SSRI(세로토닌 재흡수 억제제)가 많이 사용되고 있다.

사   진   설   명

1) 장기간 운동을 하게 되면 뇌의 해마 부위에서 MIF의 발현양이 증가하는 것을 조직 면역 염색법으로 확인하였다.

2) 동물 실험 (Forced Swim Test) 을 통해 MIF가 결핍되어 있는 쥐에서는 운동에 의한 항 우울 효과가 나지 않음을 확인 하였다.