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식이조절 뇌신경회로의 기능적 해부
Functional Dissection of Feeding Circuits in Brain

  • 과제명

    식이조절 뇌신경회로의 기능적 해부

  • 주관연구기관

    KAIST

  • 연구책임자

    손종우

  • 참여연구자

    현의수   박세형   유은선  

  • 보고서유형

    최종보고서

  • 발행국가

    대한민국

  • 언어

    한국어

  • 발행년월

    2016-04

  • 과제시작년도

    2015

  • 주관부처

    미래창조과학부
    KA

  • 사업 관리 기관

    한국과학기술원
    Korea Advanced Institute of Science and Technology

  • 등록번호

    TRKO201600002319

  • 과제고유번호

    1711032187

  • 키워드

    시상하부,뇌간,세로토닌,렙틴,유전학,비만,당뇨hypothalamus,brainstem,serotonin,leptin,genetics,obesity,diabetes

  • DB 구축일자

    2016-06-04

  • 초록 


    In this study, we investigated on neuronal populations that constitute brain feeding circuit and obtained novel results listed be...

    In this study, we investigated on neuronal populations that constitute brain feeding circuit and obtained novel results listed below.
    1. We studied the role of PVH (paraventricular nucleus of hypothalamus) Htr2c (serotonin 2C receptor) neurons on food intake. We found that stimulation of Htr2c on PVH neurons by serotonergic agents inhibit neuronal activity by the activation of Gi proteins and K-ATP (ATP-sensitive K+) channels, which underlies the orexigenic role of Htr2c expressed by PVH neurons.
    2. We studied the role of brainstem lateral PBN (parabrachial nucleus) Htr2c neurons on food intake. We found that stimulation of Htr2c on lateral PBN neurons by serotonergic agents also inhibit neuronal activity, which underlies the orexigenic role of Htr2c expressed by lateral PBN neurons.
    3. We studied the role of brainstem lateral PBN LepR neurons and Htr2c neurons on food intake and glucose metabolism. We found that leptin inhibit lateral PBN neuronal activity, but manipulation of lateral PBN LepR neuron activity does not affect food intake or glucose metabolism. We also found that manipulation of lateral PBN Htr2c neuron activity does not affect food intake or glucose metabolism.
    In summary, we found that Htr2cs expressed by PVH and PBN, which are important anorexigenic (appetite-suppressing) centers, may also promote feeding. These results suggest that central serotonin system may increase feeding in addition to its known anorexigenic role. In addition, we found that the function of lateral PBN LepR neurons and Htr2c neurons differ from each other, which suggests the existence of functionally heterogenous neuronal populations within the lateral PBN.
    We obtained novel and valuable information on the functional heterogeneity of Htr2c neurons and LepR neurons that constitute the anorexigenic centers, PVH and PBN. These results not only provide novel insight into the brain regulation of feeding behavior, but also serve as preliminary data to allow in-depth follow-up studies on the functional dissection of feeding circuits in brain.


    본 연구과제의 수행을 통하여 식이조절 뇌신경회로를 구성하는 요소들에 대한 다음과 같은 새로운 사실들을 발견하였음.
    1. 시상하부 PVH Htr2c 발현 뉴런의 식욕 조절 효과 및 그 기전에 대한 연구를 수행하여, PVH에 위치...

    본 연구과제의 수행을 통하여 식이조절 뇌신경회로를 구성하는 요소들에 대한 다음과 같은 새로운 사실들을 발견하였음.
    1. 시상하부 PVH Htr2c 발현 뉴런의 식욕 조절 효과 및 그 기전에 대한 연구를 수행하여, PVH에 위치한 Htr2c의 자극은 Gi 단백 및 K-ATP 이온통로 활성화를 통해 뉴런 흥분성을 억제하고 식욕을 촉진하는 효과를 가짐을 새롭게 알았음.
    2. 뇌간 외측 PBN Htr2c 발현 뉴런의 식욕 조절 효과 및 그 기전에 대한 연구를 수행하여, 외측 PBN에 위치한 Htr2c의 자극 역시 뉴런 흥분성을 억제하고 식욕을 촉진하는 효과를 가짐을 새롭게 알았음.
    3. 뇌간 외측 PBN LepR 발현 뉴런과 Htr2c 발현 뉴런의 활성 조절이 식욕 및 포도당 대사 조절에 미치는 효과의 비교 연구를 수행하여, 외측 PBN에 위치한 LepR의 자극은 뉴런 흥분성을 억제하지만 식욕 및 포도당 대사에 유의한 효과를 보이지 않으며, Htr2c의 자극에 의해서도 포도당 대사의 유의한 변화가 나타나지 않음을 새롭게 알았음.
    요약하면, 식욕억제 중추인 PVH 및 PBN에 위치한 Htr2c 발현 뉴런이 Htr2c 자극에 의하여 억제되어 식욕을 촉진할 수 있다는 사실을 발견하였으며 이는 중추신경계 세로토닌 시스템이 식욕을 억제할 뿐 아니라 촉진할 수도 있다는 것을 의미함. 또한, 식욕억제 중추인 PBN에서도 LepR 발현 뉴런과 Htr2c 발현 뉴런의 기능이 서로 다름을 발견하였으며, 이는 여러 종류의 PBN 뉴런이 존재하며 이들이 기능적 다양성을 가짐을 시사함.
    본 연구개발을 통해 식욕억제 중추인 PVH 및 PBN에 위치하여 식이조절 뇌신경회로를 구성하는 Htr2c 발현 뉴런 및 LepR 발현 뉴런의 기능적 다양성에 대한 새로운 정보를 얻었으며, 이 결과들은 후속 연구에서 식이조절 뇌신경회로에 대한 심층적인 이해를 가능하게 하는 기초 자료로 이용될 수 있을 것으로 사료됨.


  • 목차(Contents) 

    1. 표지 ... 1
    2. 제출문 ... 2
    3. 보고서 초록 ... 3
    4. 요약문 ... 4
    5. SUMMARY ... 6
    6. CONTENTS ... 7
    7. 목차 ... 8
    8. 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 9
    9. 1-1. 연구개발의 목적 및 필요성 ... 9...
    1. 표지 ... 1
    2. 제출문 ... 2
    3. 보고서 초록 ... 3
    4. 요약문 ... 4
    5. SUMMARY ... 6
    6. CONTENTS ... 7
    7. 목차 ... 8
    8. 제 1 장 연구개발과제의 개요 ... 9
    9. 1-1. 연구개발의 목적 및 필요성 ... 9
    10. 1-2. 연구개발의 범위 ... 10
    11. 제 2 장 국내외 기술개발 현황 ... 12
    12. 2-1. 국내외 식이 및 대사 조절 신경회로 연구의 최신 동향 ... 12
    13. 2-2. 연구결과의 의의 ... 13
    14. 제 3 장 연구개발수행 내용 및 결과 ... 15
    15. 3-1. 연구 방법 ... 15
    16. 3-2. 연구 내용 및 결과 ... 16
    17. 제 4 장 목표달성도 및 관련분야에의 기여도 ... 30
    18. 4-1. 연구개발목표의 달성도 ... 30
    19. 4-2. 관련분야에의 기여도 ... 31
    20. 제 5 장 연구개발결과의 활용계획 ... 33
    21. 5-1. 추가연구계획 ... 33
    22. 5-2. 타연구에의 응용가능성 ... 34
    23. 제 6 장 연구개발과정에서 수집한 해외과학기술정보 ... 35
    24. 제 7 장 참고문헌 ... 36
    25. 끝페이지 ... 37
  • 참고문헌

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