뇌에 "천천히" 신호를 전달하는 아미노산이 주요 우울증에 기여할 수 있음

Aug 08, 2023

모델은 글리신 분자(청록색)가 GPR158이라는 뇌 세포 수용체와 상호 작용하여 신경계에 영향을 미치는 방법을 보여줍니다. 점선은 신호를 시작하는 수소 결합과 약한 전기장 인력을 보여줍니다. [Wertheim University of Florida의 Scripps Institute의 Martemyanov 연구소 제공.]

Herbert Wertheim University Scripps Institute for Biomedical Innovation & Technology의 과학자들이 주도한 연구 결과에 따르면 아미노산 글리신은 뇌에 "둔화" 신호를 전달할 수 있으며 일부에서는 주요 우울증, 불안 및 기타 기분 장애에 기여할 수 있습니다. 사람들.

이전에는 고아였던 새로운 글리신 수용체를 확인한 그들의 체외 연구는 주요 우울증의 생물학적 원인에 대한 새로운 통찰력을 제공할 수 있으며, 치료하기 어려운 기분 장애에 대해 새롭고 빠르게 작용하는 약물을 개발하려는 노력을 가속화할 수 있습니다. "라고 팀의 Science 연구 교신 저자인 신경과학자 Kirill Martemyanov 박사가 말했습니다. “우울증 환자를 위한 약물은 제한적입니다.”라고 연구소의 신경과학 부서장인 Martemyanov가 말했습니다. “대부분의 경우 시작하기까지 몇 주가 걸립니다. 새롭고 더 나은 옵션이 정말로 필요합니다.”

Martemyanov와 동료들은 "Orphan 수용체 GPR158이 대사성 글리신 수용체 역할을 합니다: mGlyR"이라는 제목의 논문에서 자신들의 발견을 보고했습니다.

주요 우울증은 세계에서 가장 긴급한 건강 요구 사항 중 하나입니다. 특히 젊은 성인들 사이에서 영향을 받는 사람들의 수가 최근 몇 년간 급증했습니다. 그리고 장애 관련 비용, 자살 건수, 우울증 관련 의료비가 증가함에 따라 미국 질병통제예방센터(CDC)의 2021년 연구에 따르면 미국의 경제적 부담은 연간 3,260억 달러에 이릅니다.

새로 발표된 연구는 우울증의 원인이나 치료법을 찾기 위해 특별히 고안되지 않은 수년간의 연구 결과입니다. 오히려 마르템야노프 팀은 “뇌세포에 있는 센서는 어떻게 신호를 세포로 수신하고 전달하며, 세포의 활동을 변화시키는가?”라는 질문을 던졌다. 이 질문에 답하면서 그들의 연구 결과가 시력, 통증, 기억, 행동 등을 이해하는 열쇠가 될 수 있었습니다.

글리신은 "모든 포유류 조직에 어디에나 존재하는" 가장 단순한 아미노산이라고 저자는 지적했습니다. 글리신은 여러 가지 기본적인 과정에 관여하는 주요 신경전달물질로 작용하며 억제 효과와 흥분 효과를 모두 가질 수 있습니다. "글리신은 억제성 신경전달물질 역할을 하지만 뉴런 발달에 자극을 줄 수 있습니다." 그러나 연구팀은 “글리신의 느린 신경조절 효과를 매개하는 대사성 수용체의 정체는 아직 밝혀지지 않았다”고 지적했다. 흥미롭게도 그들은 "글리신은 신경 회로에 뚜렷한 효과를 가지며, 글리신성 전달은 우울증을 포함한 병리학적 상태와 관련이 있습니다."라고 말했습니다.

G 단백질 결합 수용체(GPCR)는 "신경 생리학 및 병리학에서 필수적인 역할을 하며 약물 개발의 표적을 제시합니다"라고 저자는 추가로 설명했습니다. “그러나 많은 GPCR에는 아직 확인된 내인성 리간드가 없습니다. Orphan GPCR은 생리학 및 약물 개발에 대한 통찰력을 얻을 수 있는 잠재력을 가질 수 있습니다." 2018년 Martemyanov 팀은 스트레스로 인한 우울증과 관련된 새로운 수용체를 발견했습니다. 그들의 연구에 따르면 쥐에게 GPR158이라고 불리는 수용체 유전자가 결여되어 있으면 만성 스트레스에 대한 회복력이 놀라울 정도로 강한 것으로 나타났습니다. 그들은 새로 보고된 논문에서 “생쥐에서 GPR158의 유전적 억제는 탁월한 항우울제 표현형과 스트레스 회복력을 가져오므로 GPR158을 새로운 항우울제 개발을 위한 매력적인 표적으로 만듭니다.”라고 밝혔습니다.

이는 GPR158이 치료 표적이 될 수 있다는 강력한 증거를 제공했지만 무엇이 신호를 보냈는가? 이 시점에서 GPR158의 천연 리간드는 알려지지 않았습니다. 연구자들이 GPR158의 구조를 해결하면서 2021년에 획기적인 발전이 이루어졌습니다. 그들이 본 것은 그들을 놀라게 했습니다. GPR158 수용체는 구획이 있는 미세한 클램프처럼 보였으며 인간 세포가 아닌 박테리아에서 본 것과 더 유사했습니다. 그리고 그들이 본 것은 수용체가 아미노산 리간드를 가질 수 있다는 가설을 세우게 했습니다.