밀라노 대학연구팀, ＂신체활동 제한하면 신경줄기세포 70%까지 줄어＂

밀라노 대학연구팀, "신체활동 제한하면 신경줄기세포 70%까지 줄어": 28일 동안 쥐 운동성 제한 실험 통해 밝혀 "다리 사용하면 뇌와 신경계에 건강한 신경 세포의 생성에 필수적인 신호가 뇌에 전달된다."; 문광주 기자 | eco@ecomedia.co.kr | 입력 2018-05-31 14:43:25

다리운동은 뇌와 신경시스템 건강에 필수적

“신경학적 건강은 신체의 큰 다리 근육이 뇌에 전달하는 신호와 뇌에서 근육으로 전달되는 신호에 달려 있다”는 획기적인 연구결과가 발표됐다. 신경과학의 개척지에 지난 5월 25일 공개된 이 연구는 근본적으로 뇌 및 신경계 의학을 바꾸어 운동신경장애, 다발성 경화증, 척수성 근위축증 및 기타 신경계 질환이 있는 환자가 운동이 제한적으로 급격히 감소하는 이유에 대한 새로운 단서를 제공한다.

"우리의 연구는 침대에 누워 있거나 장기 비행 중에 있는 우주 비행사와 같은 무게운동을 할 수없는 사람들이 근육 양을 잃을 뿐만 아니라 체내 화학성분이 세포수준 및 신경계까지도 악영향을 미친다"라고 라파엘라 아다미 박사(이탈리아 밀라노 Università degli Studi di의 Raffaella Adami)는 말한다.

쥐의 운동성을 제한해 뇌영역 조사

이 연구는 쥐가 28 일 동안 뒷다리를 사용하지 못하도록 했지만 앞다리는 사용하도록 제한했다. 생쥐는 먹기를 계속하고 정상적으로 털 관리를 하며 스트레스를 나타내지 않았다. 시험이 끝날 무렵, 연구자들은 뇌심실영역(sub-ventricular zone)이라고 불리는 뇌의 영역을 조사했다. 이 영역은 많은 포유류에서 신경세포 건강을 유지하는 역할을 한다. 신경 줄기세포가 새로운 뉴런을 생성하는 영역이기도 하다.

신체 활동을 제한하면 돌아다니도록 허용된 다른 쥐들에 비해 신경 줄기세포 수가 70 % 줄었다. 또한 신경 세포를 지지하고 보호하기도 하는 특수 세포인 뉴런 및 올리고덴드로사이트 운동이 심하게 줄어들 때 완전히 성숙되지 않았다.
*올리고덴드로사이트 oligodendrocyte;
신경세포의 축삭을 둘러싸서 수초를 형성하고 유지하는 중추신경계에 존재하는 신경교세포의 일종

이 연구는 특히 체중 부하 운동에서 다리를 사용하면 뇌와 신경계에 필수적인 건강한 신경 세포의 생성에 필수적인 신호를 뇌에 보낸다. 운동을 줄이면 신체가 새로운 신경 세포를 생성하는 것을 어렵게 만든다. 우리가 스트레스를 처리하고 우리의 삶에 도전 할 수 있게 해주는 아주 중요한 요소들이다.

"걷고, 달리고, 앉아서 다리를 뻗고, 다리 근육을 사용하여 물건을 들어 올리는 것은 우리가 활동적이라는 의미입니다."라고 아다미 박사(Dr. Adami)는 말한다. "신경학적인 건강은 뇌가 근육의 리프트, 걷기 등을 말하는 일방통행 거리가 아닙니다."

연구원은 개별 세포를 분석하여 더 많은 통찰력을 얻었다. 그들은 운동을 제한하면 혐기성 환경을 조성하고 신진대사를 변화시키는 신체의 산소량을 낮추는 것으로 나타났다.
운동 감소는 또한 두 가지 유전자에 영향을 미치는 것으로 보이는데, 그 중 하나 인 CDK5Rap1은 신체가 사용할 수 있는 에너지를 방출하는 세포질의 강국인 미토콘드리아의 건강에 매우 중요하다. 이것은 또 다른 피드백 루프를 나타낸다.

이 결과는 좌식 생활 방식의 결과로 인한 심장 혈관 충격에 대한 우려에서부터 척추성 근위축증(SMA), 다발성 경화증 및 운동 신경 질환과 같은 파괴적인 질병에 대한 통찰력에 이르기까지 몇 가지 중요한 건강 문제를 밝혀준다.

"2004 년부터 신경 질환에 관심이 있었다" 라고 공동 저자인 다니엘레 보타니 박사(Dr. Daniele Bottai, Universidà degli Studi di Milano)는 말한다. "SMA의 경우 유전적 돌연변이와 척수손상의 경우 척수에 형성되는 병변에 기인한 이러한 질병의 결과인가, 아니면 낮은 운동 능력이 질병을 악화시키는 요인인가?" 그는 스스로 의문을 갖고 있다고 말했다.

이 연구는 운동의 중요한 역할을 보여 주며 잠재적인 함의가 있다.
예를 들어 우주 비행사를 몇 달 또는 몇 년 동안 우주로 보내는 임무는 중력과 하중지지 운동이 인간의 건강을 유지하는 데 중요한 역할을 한다는 것을 명심해야한다.

"우리의 건강은 우리가 이해하기 시작한 방식으로 지구상에 기반을 두고 있다고 말할 수 있다."라고 Bottai는 결론 지었다.

Journal reference:
Bottai et al. Reduction of Movement in Neurological Diseases: Effects on Neural Stem Cells Characteristics. Frontiers in Neuroscience, 2018; 12 DOI: 10.3389/fnins.2018.00336