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한·일 연구팀, 만성통증 새로운 발병기전 규명

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  • 2016.04.27 15:27
신경시냅스 회로 재배선이 통증 유발

(서울=연합뉴스) 김은경 기자 = 일상생활조차 힘들게 하는 통증을 야기하는 '신경병증성 통증'의 예방 및 치료의 기초가 될 발병 기전이 국내 연구진을 포함한 국제공동연구팀에 의해 규명됐다.


경희대는 김선광 한의과대학 교수 연구팀이 서울대 의과대학 김상정 교수, 일본 국립생리학연구소 나베꾸라 준이치 교수, 야마나시 대학 고이즈미 슈이치 교수 등 국제공동연구팀과 대뇌 교세포에 의한 신경시냅스 회로 재배선이 만성 신경병증성 통증을 일으킨다는 사실을 세계 최초로 규명했다고 14일 밝혔다.


신경병증성 통증은 체성감각신경계의 병변이나 기능부전에 의해 일어나는 만성 통증이다. 말초신경손상·암·대상포진·당뇨 등 여러 이유로 발병한다.


일상생활을 힘들게 할 정도로 극심한 통증 때문에 환자가 자살까지 하는 사례도 있지만 치료가 쉽지 않다.


오랫동안 신경병증성 통증의 진단방법 및 발병기전에 대한 연구가 이뤄져 왔으나, 완전한 치료법은 아직 발견되지 않았다.


기능적 자기공명영상(fMRI), 양전자 단층촬영(PET) 등 뇌 이미징 기술은 신경병증성 통증 발병에 중요한 역할을 하는 대뇌 부위 이상을 관찰하는 데 큰 도움이 됐으나 기존 기술은 개별 세포 및 시냅스를 관찰할 때 해상도에 한계가 있었다.


또 기존의 동물실험은 실험군과 대조군의 차이를 비교해 신경시냅스의 기능·구조적 변화를 추정하는 것으로 만성 통증 전후의 동일 세포 및 시냅스의 직접적인 변화를 반영하기 힘들었다.


김 교수 연구팀은 살아 있는 동물의 대뇌피질에서 1㎜ 깊이에 있는 미세한 개별 세포, 시냅스까지 고해상도(200-400nm)로 장기간 추적·관찰할 수 있는 최신 이미징 기법 '생체내 다광자 이미징' 기술을 발명했다.


이 기술로 연구팀은 대뇌피질의 신경시냅스 회로 변화가 신경병증성 통증의 만성화를 야기함을 규명했다.


또 대뇌피질 내 교세포가 '트롬보스폰딘-1'이라는 물질을 분비해 신경시냅스 회로를 재배선함으로써 신경병증성 통증을 매개한다는 사실도 밝혀냈다.


쥐 실험 등을 통해 신경시냅스 회로 재배선 때문에 쥐가 비유해자극(촉각)을 유해자극(통각)으로 인식, 심한 통증을 느끼는 신경병증성 통증이 발병한다는 것을 규명한 것이다.


이번 연구결과는 향후 대뇌피질 교세포 및 신경시냅스 회로 재배선을 타깃으로 하는 만성 통증의 진단 및 예방·치료기술에 광범위하게 응용할 수 있을 것으로 기대된다.


한국 미래창조과학부와 일본 정부가 지원한 이번 연구결과는 의학(연구·실험) 분야 세계 톱 저널 중 하나인 '임상연구저널' 12일 자 온라인판에 실렸으며 5월호에 게재된다.



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