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식욕 낮춰 비만 막는 인슐린의 능력

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식욕 낮춰 비만 막는 인슐린의 능력

2017.07.19 00:00

 

‘당뇨 치료하는 인슐린으로 비만도 막을 수 있을까?’

 

GIB 제공
GIB 제공

몸에 음식이 들어와 혈당량이 높아지면 이를 낮추기 위해 인슐린이 분비된다. 하지만 지속적인 과식으로 혈중 인슐린 농도가 계속 높게 유지되면, 어느 순간 인슐린이 기능을 잃게돼 2형 당뇨병에 걸린다.

 

※2형 당뇨병(Type 2 diabetes): 췌장에서 인슐린이 분비되지 않는 1형 당뇨병과 달리 인슐린이 분비되기는 하지만 혈당량을 조절하는 기능을 제대로 수행하지 못하는 것이 2형 당뇨병이다.

 

학자들은 몸의 혈당량을 조절하는 인슐린이 뇌에서 작용한다면, 비만이나 당뇨병의 진행을 막을 수 있을 것으로 예상했다. 포만감을 느껴 식욕을 떨어뜨리게 하는 인슐린이 뇌에도 같은 작용을 할 것이란 예측이다. 최근 이를 입증할 수 있는 연구 결과가 나왔다.

 

18일(현지시각) 독일 함부르그에펜도르프 의대 시스템신경과학과 레나 티에데만 교수팀은 인슐린이 뇌 속 쾌감 영역에서 흥분성 신경전달 물질인 도파민의 전달을 막아 식욕을 낮추는 역할을 하는 것을 확인해 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’에 발표했다.

 

연구팀은 밤 사이 최소 10시간 동안 아무것도 먹지 않은 48명의 실험 참가자를 대상으로 실험했다. 실험군에게는 코를 통해 인슐리는, 나머지에게는 가짜약을 투입했다. 정상체중 참가자 28명, 당뇨병 위험이 있는 비만 참가자 20명으로 구성했고 참가자 모두 어떤 약을 먹었는지 혹은 그 약이 가짜약인지 모른 채 실험을 진행했다.

 

티에데만 교수는 “몸속에서 분비되는 인슐린은 혈액뇌관문에 막혀 뇌로 이동하지 못한다”며 “코로 직접 투여하면 인슐린이 30분 정도 걸려 뇌까지 갈 수 있다”고 설명했다.

 

혈액과 뇌조직 사이에는 혈액뇌관문(Blood-brain barrier)이 있어 포도당과 인지질 특정 바이러스만 만 통과할 수 있다. 이 때문에 뇌에서 쓸 수 있는 에너지원은 포도당. 즉 탄수화물뿐인 것이다. 인슐린과 같은 단백질 입자는 뇌로 이동하지 못한다. 인슐린이 식욕을 낮추는 능력이 있어도 따로 주입하지 않는다면 뇌로 이동해 그 능력을 직접 발휘할 수 없는 이유다.

 

쾌락과 기쁨을 담당하는 뇌의 보상회로 영역에는 인슐린 수용체가 많은 것이 알려져 있었다. 때문에 학자들은 인슐린이 뇌에 주입해 이 수용체와 결합한다면 식욕을  떨어뜨리는 역할을 할 것으로 예상했다. 

 

연구팀은 코를 통해 인슐린 또는 가짜약을 넣은 참가자에게 초콜렛과 장남감처럼, 음식과 음식이 아닌 사진을 보여주고 어느 것에 더 관심이 가는지 그 정도가 얼마나 큰 지를 점검했다. 그 과정에서 일어나는 뇌의 변화를 기능성 자기공명영상(fMRI)으로 촬영했다.

 

GIB, University Medical Centre Hamburg-Eppendorf 제공
뇌속에서 쾌락과 기쁨 등 보상심리를 담당하는 측위신경핵(NAc, 빨강)과 복측피개영역(VTA,파랑) 영역(왼쪽 그림)과 이 영역에 관여하는 인슐린의 작용을 모식도로 나타냈다-GIB, University Medical Centre Hamburg-Eppendorf 제공

그 결과 인슐린을 투여한 그룹에서 쾌락과 보상심리에 관여하는 복측피개영역(VTA)과 측위신경핵(NAc) 부위의 활성이 줄어든 것을 확인했다. 연구팀은 흥분을 전달하는 물질인 도파민에 반응하는 신경세포가 줄었기 때문이라 분석했다. 인슐린이 음식을 먹은 뒤 오는 흥분이나 만족감이 감소시켜 과식을 멈추게 할 수 있다는 것이다.
 
티에데만 교수는 “쥐 실험에서 인슐린이 도파민과 연결된 흥분성 뉴런을 감소시키는 것을 확인한 바 있는데, 이번에 사람에서도 관찰한 것”이라며 “인슐린이 식욕을 조절해 비만이나 당뇨의 진행을 막는데 쓰일 수 있음을 확인했다”고 말했다.

 

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