[새소식] 김경진 교수-생체시계가 생명현상에 미치는 영향을 규명

김경진 교수 'Faculty of 1000 Biology' 추천 논문 선정

생체시계가 생명현상에 미치는 영향을 규명

서울대 자연대 생명과학부 김경진 교수의 논문이 미국 온라인 우수논문 검색 시스템인 'Faculty of 1000 Biology'에 추천 논문으로 선정됐다.

국제 학술지인 ‘Neurobiology of Aging’ 에 게재된 이 논문은 일주기 생체시계가 교란이 될 때 나타나는 여러 가지 생리적인 변화가 어떠한 방식으로 조절되는지를 규명하였으며, 특히 비만과 수명 조절에 큰 영향을 미칠 수 있음을 증명하였다.

생체의 일주기성 리듬은 낯과 밤의 변화에 따른 외부환경과 내재적 생체시계가 서로 조화를 이루어 조절된다. 잦은 시차적응이나 교대근무와 같이 외부의 낮과 밤의 주기가 비 정상적일 경우엔 내재적 시계와 동기화가 이루지 못하여 적절한 24시간의 리듬이 형성하지 못하게 되는데 이를 생체시계 교란이라 한다. 이와 같은 상태가 지속적으로 유지될 경우, 불면증/피로/행동력 감소/비만 등 다양한 생리적, 행동학적 변화가 수반되는 것으로 알려져 있으나 구체적 조절기전은 아직 규명되어 있지 않은 상태이다.

연구팀은 생체시계 교란이 일주기 행동 및 생리현상에 미치는 영향을 알아보기 위해 정상 쥐와 생체시계가 망가진 쥐 (per1,2 double knock-out mouse)를 실험모델로 세 가지 (정상, 짧은, 긴) 낮/밤 주기 조건에서, 장/단기적으로 나타나는 행동력 활성, 체온리듬, 섭식, 몸무게 변화 그리고 수명 등을 측정하였고, 이를 바탕으로 낮/밤 주기, 내재적 시계 그리고 이 두 변수의 상호작용이 미치는 영향을 분석하였다. 그 결과, 일주기성 리듬이 짧거나 혹은 긴 낮/밤 주기에 의해 행동력의 감소와 섭식의 증가는 공통적으로 나타난 반면, 리듬의 진폭은 짧은 주기에서만 감소되었으며 비만은 긴 주기에서만 발견이 되었다. 특히나 수명은 짧은 낮/밤 주기에 의해서만 약 15% 감소하는 것을 발견할 수 있었다. 결론적으로 연구팀은, 생체시계 교란에서 수반되는 여러 가지 생리적, 병리적 변화는 리듬이 망가져서 오는 공통적인 변화라기보다 낮/밤 주기, 내재적 시계, 그리고 둘 간의 상호작용에 의한 조절이 각각 혹은 결합되어 나타나는 복합적 결과임을 밝혔다.

생체시계 연구분야의 최고 권위자인 Ueli Schibler 박사는 “7억년이 넘는 진화과정 동안 생체시계 유전자는 그 유전정보가 변하지 않고 잘 보존되어 왔는데, 이는 생체리듬이 그만큼 중요하다는 것을 보여주는 또 다른 증거이기도 하다. 그러나 현실적으로 일주기 리듬이 가진 중요성을 알아내는 것은 쉽지 않은 일인데, 그 이유는 일주기 관련 유전자가 리듬의 생성과는 무관하게 각각 독특한 기능을 동시에 내포하고 있기 때문이다. 본 연구는 기존의 돌연변이 연구와는 달리, 정상 쥐와 생체시계가 망가진 쥐가 외부의 낮과 밤의 주기 변화에 대한 반응이 서로 다르다는 것에 착안하여 외부 환경시계와 내부 생체시계의 상호작용이 생리현상에 미치는 영향을 면밀히 분석하여 리듬 자체의 역할을 재조명하였다. 특히나 생체시계 교란에 의해 수명의 조절까지 규명한 것은 매우 큰 의의가 있다.”라고 평가하고 있다.

'Faculty of 1000 Biology'는 생물학, 의학 분야에서 세계적으로 권위있는 교수 10,000여명이 각 전문분야 별로 매월 생물학, 의학 분야 발표 논문을 평가한 뒤 영향력이 있다고 판단되는 논문만을 게재하고 있다.

또 이 논문이 ‘Faculty of 1000 Biology’에 추천논문으로 선정되어 국가지정 생물학연구정보센터(BRIC)의 한빛사(한국을 빛낸 사람들) 추천논문으로 선정됐다.

원문위치: http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S0197458011004763