백자현 교수(생명과학부),
‘먹고 싶은 충동’ 뇌 신호 찾았다… 강박적 섭식 행동 조절 기전 규명
- 도파민-인슐린 교차신호 밝혀… 비만·정신질환 치료 길 열었다
□ 고려대학교(총장 김동원) 생명과학부 백자현 교수 연구팀이 뇌 속 도파민과 인슐린 신호의 상호작용이 강박적 섭식 행동을 조절한다는 사실을 세계 최초로 규명했다.
□ 본 연구 성과는 국제 학술지인 ‘Molecular Psychiatry(IF=10.1, 정신의학 분야 상위 2.4%)’ 온라인에 8월 30일 게재됐다.
*논문명: Dopamine D2 receptor modulation of insulin receptor signaling in the central amygdala: implications for compulsive-like eating behavior
*DOI: 10.1038/s41380-025-03150-6
*URL: https://doi.org/10.1038/s41380-025-03150-6
□ 강박적 섭식 행동은 고지방·고당 음식을 멈추지 못하고 과다 섭취하는 행위로, 심화될 경우 약물 중독과 유사한 뇌 변화를 일으킨다. 이는 폭식증·거식증 같은 섭식장애뿐 아니라 비만, 제2형 당뇨병 등 대사질환으로 이어질 수 있다. 최근 전 세계적으로 비만과 당뇨 환자는 물론 섭식장애 환자 수가 꾸준히 늘고 있으나, 이들의 강박적 섭식 행동을 조절하는 신경 기전은 명확히 밝혀지지 않았다.
□ 백자현 교수 연구팀은 이번 연구로 편도체 중심핵에서 도파민 수용체가 인슐린 신호의 기능을 돕고 두 신호가 균형을 이룰 때 강박적 섭식 행동이 정상적으로 조절된다는 사실을 밝혀냈다.
□ 연구팀은 유전자 조작 동물과 광유전학 및 광섬유 형광 측정 등의 최신 기법을 이용한 실험을 통해, 도파민 D2 수용체가 인슐린 수용체의 활성화를 유도한다는 사실을 확인했다. 또한 두 수용체 간 상호작용이 제대로 이뤄지지 않은 경우, 동물들이 달고 기름진 음식에 집착하는 행동을 보였으며, 반대로 두 수용체를 같이 활성화하면 강박적 섭식 행동이 완화되는 것으로 나타났다.
□ 백자현 교수는 “이번 연구는 뇌 속 도파민과 인슐린 신호가 맞물려 강박적 섭식을 조절한다는 사실을 처음 밝혀낸 성과”라며, “이를 통해 대사질환뿐 아니라 음식 중독, 섭식장애 등 정신질환을 동시에 겨냥할 수 있는 새로운 치료 전략 개발의 길을 열었다”라고 말했다.
□ 이번 연구는 과학기술정보통신부·한국연구재단의 국가마우스표현형분석사업, 중견연구지원사업(개인), 바이오·의료기술개발사업의 지원으로 수행됐다.
[연구진 사진]
△ (왼쪽부터) 고려대 생명과학부 백자현 교수(교신저자), 고려대 김보경 박사과정(제1저자)
[연구논문 그림1]
△ [그림1] 설명: 편도체 도파민(D2) 수용체와 인슐린 수용체의 상호작용을 통한 강박적 섭식 행동조절 기전
(상단 왼쪽) 레버를 눌러 달고 기름진 음식을 얻는 음식 자가획득 실험. 일정기간의 음식 자가획득 훈련을 거쳐 이후 전기 충격 상황에서도 음식을 얻기 위해 레버를 반복적으로 누르는 행동을 통해 강박적 섭식을 분석
(상단 오른쪽) 강박적 섭식 행동 조절에는 편도체 중심핵의 도파민 D2 수용체와 인슐린 수용체 상호작용이 핵심적임을 규명
(하단 왼쪽) 정상적인 상황에서는 도파민 D2 수용체가 인슐린 수용체의 활성을 촉진하여 섭식 행동을 조절
(하단 오른쪽) 반대로 D2 수용체 기능이 손상되면 인슐린 수용체 신호가 억제되고, 강박적 섭식 행동이 현저히 증가함을 확인