단 한 번의 운동으로 수일 동안 신진대사를 촉진할 수 있다는 연구 결과가 나왔다.
미국 UT 사우스웨스턴 메디컬센터(UT Southwestern Medical Center)의 새로운 연구에 따르면 1회 운동을 실시한 쥐에서 신진대사에 영향을 미치는 신경세포가 최대 2일 동안 활성화된 것으로 관찰됐다.
이 연구는 신체 건강에서 뇌의 잠재적인 역할에 대한 새로운 통찰력을 제공하며, 장기적으로는 신진대사를 개선하는 치료제 개발을 위한 표적을 제시할 수 있다.
UT 사우스웨스턴의 신경과학자인 케빈 윌리엄스 박사는 “신경세포의 활동을 변화시키는데 많은 운동이 필요하지 않다. 이 연구 결과를 고려할 때 적당히 격렬한 수준의 운동을 1회 실시하는 것만으로도 특히 포도당 대사와 관련이 있는 수일 동안 지속되는 이점들을 얻을 수 있다고 예상할 수 있다”고 말했다.
UT 사우스웨스턴 연구팀은 단시간 및 장시간의 운동이 멜라노코르틴 뇌 회로를 구성하는 두 가지 유형의 신경세포에 미치는 영향을 조사했다.
이 중 하나인 POMC라는 신경세포는 활성화됐을 때 식욕 감소, 혈당수치 감소, 더 높은 에너지 소비와 연관이 있으며, NPY/AgRP라는 다른 신경세포는 활성화됐을 때 식욕 증가, 신진대사 약화와 연관이 있다.
연구팀은 1회 운동이 최대 2일 동안 POMC 신경세포 활동을 활발하게 하며 NPY/AgRP 신경세포 활동은 억제한다는 점을 발견했다. 이러한 변화는 더 많은 트레이닝을 통해 더 오래 지속될 수 있는 것으로 확인됐다.
연구팀은 0~10일 동안 계속된 트레이닝을 받은 쥐의 뇌 회로 활동이 측정했다. 실험 결과 20분 쳇바퀴 달리기 3회로 구성된 1회 운동은 최대 6시간 동안 식욕 감소를 유발한 것으로 관찰됐다.
윌리엄스 박사는 “이 결과는 왜 많은 사람들이 운동 이후 즉시 배가 고프지 않은지를 설명할 수 있다”고 말했다.
운동의 장기적인 효과는 포도당 대사를 향상시키는 POMC 신경세포에서 관찰됐다. 이 신경세포들은 렙틴(leptin) 수용체라는 단백질을 함께 발현할 경우에 더 오래 활성화되는 것으로 드러났다.
이 연구 결과는 멜라노코르틴 회로에 대한 과학적 이해를 확대한다. 이전 연구들에서 멜라노코르틴은 식이요법 또는 단식을 통해 변화될 수 있는 것으로 관찰됐지만 운동과 연결된 적은 없었다.
또한 이 결과는 당뇨병 같은 질환을 앓는 환자의 포도당 대사를 향상시키는 치료제를 연구하는데 있어 새로운 길을 제시한다. 윌리엄스 박사는 “멜라노코르틴 신경세포 활성화가 혈당 조절 개선이 필요한 당뇨병 환자에게 치료상의 이점을 제공할 가능성이 있다”고 강조했다.
윌리엄스 박사의 실험실은 운동이 멜라노코르틴 신경세포의 변화를 촉발하는 메커니즘을 규명하기 위해 두 번째 연구를 준비 중이다. 새로운 연구에서는 이러한 변화들이 어떻게 포도당 대사와 에너지 균형 같은 생물학적 기능들과 관련이 있는지에 대한 추가적인 자료가 수집될 것이다.
윌리엄스 박사는 “이 연구는 단순히 건강증진만을 위한 연구가 아니다”며 “신경계와 운동의 관련성에 대한 더 나은 이해는 포도당 조절에 영향을 받는 여러 질환들에 도움이 될 수 있다”고 덧붙였다.
이 연구 결과는 국제학술지 분자 대사(Molecular Metabolism) 12월호에 게재됐다.
