불면증과 기면증, 반대 증상 같지만 뿌리는 같다고?

뇌 신경 펩타이드의 '수면 조절' 기제 발견
"miR-137, 히포크레틴 수위에 영향 미치는 인터류킨-13 간접 제어해"

불면증과 기면증, 신경 펩타이드 물질인 히포크레틴의 발현 수위에 따라 증상 달라질 뿐 그 뿌리는 같아. 사진=연합뉴스

[아시아경제 김세은 인턴기자] 서로 반대 증상으로 여겨지는 불면증(insomnia)과 기면증(narcolepsy)은 사실 그 뿌리가 같다.

히포크레틴(hyprocretin)이라는 신경 펩타이드(neuropeptide)의 발현 수위에 따라 진행 방향이 달라질 뿐이다.

불면증 환자는 뇌의 시상하부에 히포크레틴이 너무 많고 기면증 환자는 너무 적다.

수면 장애 연구자들은 히포크레틴 연구에 관심을 쏟아왔다.

캐나다에선 2018년부터 히포크레틴의 작용을 억제하는 불면증 치료제가 도입됐다. 하지만 뇌 신경세포(뉴런)의 히포크레틴 수위의 조절 방법에 대해선 지금까지 거의 알려진 게 없었다.

때문에 관련 지식의 부재는 히포크레틴을 표적으로 하는 치료제 개발에 걸림돌이 돼왔다.

그러나 최근 특정 유형의 RNA(miR)가 인간의 히포크레틴 유전자를 표적으로 삼아 수면으 질과 양을 조절하는 메커니즘이 밝혀진 것이다.

마이크로 RNA가 수면 조절에 관여하는 게 입증된 건 처음이다. 마이크로 RNA 20~25개의 뉴클레오펩타이드로 구성된 비 암호 조절 RNA 분자를 말한다.

최근 덴마크 코펜하겐대 과학자들이 수행한 '히포크레틴이 수면 단계 순서가 지켜지는 데 관여한다'는 연구 논문이 미국 국립과학원회보(PNAS)에 실렸다.

30일 미국 과학진흥협회(AAAS) 사이트에 공개된 논문에 따르면 인간의 수면은 크게 4가지 일정한 순서로 나뉜다.

이 순서가 깨지면 수면의 질이 급격하게 떨어진다. 기면증 환자가 낮에 각성상태를 유지하기 힘든 것은 이 수면 단계가 흐트러지기 때문이다.

인간의 히포크레틴 유전자 발현을 제어하는 마이크로 RNA로는 miR-137, miR-637, miR-654-5p 등 세 가지 유형이 지목됐다.

그러던 중 영국의 '바이오뱅크'(UK Biobank) 데이터를 분석하는 과정에서 특히 낮 동안 심한 졸음을 유발하는 miR-137 돌연변이를 발견했다. 이 miR-137를 억제하면 히포크레틴 발현 수위가 높아지면서 각성 상태가 연장된다.

히포크레틴은 면역계와도 밀접한 관련이 있다.

사람들은 바이러스 등 병원체가 침입해 면역계가 흐트러지면 수면에 차질이 생긴다. 면역계가 분주해지면서 히포크레틴 수위에도 영향을 미친다는 뜻이다.

이 역시 연구에서 사실로 입증됐는데, 히포크레틴 수위에 관여하는 건 인터류킨 13(IL-13)이었다.

이는 신호전달 물질로 miR-137의 작용을 상향 조절하며 히포크레틴 수위를 낮춰 각성 상태 유지를 힘들게 만든다.

다만 IL-13의 작용 방식은 아직 밝히지 못했다. 연구팀은 논문에서 "그 해답을 찾기 위한 시험을 진행 중"이라 전했다.

김세은 인턴기자 callmesen@asiae.co.kr