[생활과학] 재채기 '에취'·기침 '콜록' 유발 신경세포 따로 있다

 

[생활과학]  재채기 '에취'·기침 '콜록' 유발 신경세포 따로 있다

 

기침과 재채기를 유발하는 감각 신경세포가 별도로 존재하는 것으로 나타났다. 각 신경세포가 각각 따로 뇌에 기침 또는 재채기를 하도록 신호를 보낸다는 것이다. 이번 연구는 쥐 실험 연구 결과로 인간도 비슷한 신경세포 세트를 가지고 있는지 확인하는 후속 연구가 필요하다. 

 

기침과 재채기는 호흡기 바이러스 감염, 알레르기 등의 주요 증상이다. 호흡기에서 발생하는 유사한 증상이다. 재채기는 바이러스나 꽃가루와 같은 알레르기 유발물질 등이 코를 통해 들어왔을 때 이물질을 제거하기 위해 ‘에취’하는 반응을 일으키고 기침은 기도에 들어온 이물질을 배출시키기 위해 ‘콜록’하는 반응을 일으킨다. 

 

진 리우 미국 워싱턴대 마취학과 교수 연구팀은 ‘재채기 신경세포’와 ‘기침 신경세포’가 별도로 존재해 각각 재채기와 기침을 유발한다는 연구 결과를 국제학술지 ‘셀’에 6일 발표했다. 

 

연구팀에 따르면 콧구멍에서 목젖까지 이르는 비강에 재채기 신경세포가 존재한다. 연구팀은 어떠한 신경세포가 재채기를 유발하는지 알아보기 위해 쥐에게 다양한 화합물을 노출시켜 이온채널을 활성화하도록 유도했다. 이온채널은 세포막에 존재하며 세포 안팎 이온을 통과시키는 막 단백질이다. 

 

그 결과 쥐에게 ‘BAM 8-22’라는 화합물을 노출시키자 ‘MrgprC11’이라는 이온채널이 활성화된다는 점을 확인했다. 연구팀은 MrgprC11을 가진 신경세포가 재채기를 유발할 것으로 보고 해당 신경세포에서 MrgprC11을 제거했다. 그리고 쥐에게 독감에 감염되도록 만들자 해당 쥐는 여러 독감 증상을 보였지만 재채기는 하지 않았다. 

 

MrgprC11을 제거한 쥐 모델은 재채기는 하지 않았지만 기침은 했다. 이를 통해 연구팀은 재채기와 기침이 서로 다른 신경세포에 의해 매개된다고 추정했다. 연구팀은 ‘소마토스타틴’이라는 신경전달물질을 발현하는 감각 신경세포에서 기침은 촉발하지만 재채기는 유발되지 않았다는 점도 확인했다. 재채기와 기침 신호가 서로 다른 신경 경로를 통해 발생한다는 것이다. 

 

연구팀은 기침과 재채기를 일으키는 신경세포가 별도로 존재하는 이유에 대해 “바이러스는 매우 빠르게 진화하기 때문에 바이러스를 빨리 탐지해 제거하기 위한 재채기와 기침 반응이 별도의 시스템으로 존재하는 것 같다”고 설명했다. 

 

이번 연구는 쥐 실험을 통해 확인한 것으로 연구팀은 사람에게도 유사한 재채기, 기침 신경세포 세트가 존재하는지 여부를 알아내는 추가 연구가 필요하다고 설명했다. 

 

또 연구팀은 재채기 신경세포 및 기침 신경세포가 뇌에 신호를 전달한 뒤 일어나는 일을 파악하는 후속 과제를 진행할 예정이다. 연구팀은 “신호가 뇌의 호흡 조절 중추로 전달돼 기침이나 재채기를 생성하도록 호흡 패턴을 변경할 가능성이 높을 것으로 보인다”고 추정했다. 

 

이번 연구에 참여하지 않은 일부 학자들은 재채기 및 기침과 관련한 보다 많은 감각 신경세포가 존재할 것으로 보았다. 감각 정보에 의한 대부분의 반응은 다양한 범주의 신경세포에서 촉발된다는 점에서 재채기와 기침도 한 종류의 신경세포에 의해서만 촉발되는 반응은 아닐 확률이 높다는 설명이다. 

 

<참고 자료>
doi.org/10.1016/j.cell.2024.08.009