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신체시계, 일주기리듬은 면역체계에 영향을 준다?

Published 2023-01-05 · Updated 2023-11-25

신체시계와 면역

오늘은 신체시계 또는 일주기리듬이 우리 몸의 면역체계에 어떤 영향을 주는지 살펴보도록 하겠습니다. 생쥐에 대한 새로운 연구에 따르면 면역계가 하루 중 다른 시간에 똑같이 잘 반응하지 않는 것으로 나타났습니다. 신체시계가 면역과 관련된 메커니즘에 영향을 줄 수 있음을 의미합니다. 최근 연구에 따르면 신체시계는 면역반응의 효과에 영향을 줄 수 있습니다.

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신체시계 = 일주기 리듬

사람들이 일반적으로 신체시계(body clock) 라고 하는 일주기리듬(Circadian rhythm)은 낮 – 밤 주기와 같은 자연적인 리듬에 따라 배고품과 같은 생물학적 메커니즘을 조절하는 신체의 자동 수단입니다. 신체시계는 또한 호흡, 심장 박동 및 체온을 포함한 다른 자체 구동(self drive) 메커니즘을 조절합니다.

일주기 리듬은 신체 내부 시계의 일부인 24시간 주기로, 필수 기능과 프로세스를 수행하기 위해 백그라운드에서 실행됩니다. 가장 중요하고 잘 알려진 일주기 리듬 중 하나는 수면-각성 주기 (sleep-wake cycle) 입니다. 신체의 다양한 시스템은 뇌의 생물학적 시계와 동기화되는 일주기 리듬을 따릅니다.

이 내부 시계는 환경 신호, 특히 빛의 영향을 직접적으로 받기 때문에 일주기 리듬이 낮과 밤의 주기와 연결됩니다. 적절하게 정렬되면 일주기 리듬이 일관되고 회복력 있는 수면을 촉진할 수 있습니다. 그러나 이 일주기 리듬이 깨지면 불면증을 비롯한 심각한 수면 문제가 발생할 수 있습니다. 연구에서는 또한 일주기 리듬이 신체적, 정신적 건강의 다양한 측면에서 필수적인 역할을 한다는 사실이 밝혀졌습니다.

전문가들은 일주기 리듬이 우리 몸이 가지는 내부적 메커니즘의 많은 서로 다른 측면에 영향을 미친다는 것을 이미 알고 있습니다. 그러나 이 시계가 우리 몸의 안녕을 결정하는데 도움이 되는 전체 범위에 대해서는 아직 모릅니다.

일주기 리듬의 작동 방식

일주기 리듬은 모든 포유류에게 공통적입니다.

사람의 경우 일주기 리듬이 정신 및 신체 시스템을 조정합니다. 몸 전체에. 소화 시스템은 일반적인 식사 시간에 맞춰 단백질을 생성하고, 내분비 시스템은 정상적인 에너지 소비에 맞춰 호르몬을 조절합니다.

몸 전체의 일주기 리듬은 뇌에 있는 내부 시계와 연결되어 있습니다. 특히 시상하부라고 불리는 뇌의 일부에 있는 시교차상핵(SCN, suprachiasmatic nucleus)에서 발견됩니다. 하루 중 다양한 시간에 시교차상핵(SCN)의 시계 유전자가 신호를 보내 몸 전체의 활동을 조절합니다.

시교차상핵(SCN)은 빛에 매우 민감하며, 이는 신체의 일주기 리듬을 조정하기 위해 시교차상핵(SCN)에서 보내는 신호에 영향을 미치는 중요한 외부 단서 역할을 합니다. 이러한 이유로 일주기 리듬은 낮과 밤과 밀접하게 연결되어 있습니다. 운동, 사회적 활동, 체온과 같은 다른 신호도 내부 시계에 영향을 미칠 수 있지만 빛은 일주기 리듬에 가장 강력한 영향을 미칩니다.

따라서 한 연구팀은 신체시계가 면역반응에 얼마나 잘 영향을 미치는지 알아보기 위해 생쥐를 연구했습니다. 이 연구를 통해 신체의 감염과 암을 퇴치하기 위해 사용하는 CD8 T 면역 세포가 하루 중 다른 시간에 다양한 수준의 효율성으로 작동한다는 것을 발견했습니다.

일주기 리듬이 건강에 주는 영향

일주기 리듬은 다음과 같은 우리 신체의 중요한 기능에 영향을 미칠 수 있습니다.

호르몬 방출
식습관과 소화
체온

그러나 대부분의 사람들은 일주기 리듬이 수면 패턴에 미치는 영향을 인지합니다. 시교차상핵(SCN)은 졸리게 만드는 호르몬인 멜라토닌의 생성을 조절합니다. 이는 눈에서 뇌로 정보를 전달하는 시신경에서 들어오는 빛에 대한 정보를 받습니다. 예를 들어 밤과 같이 빛이 적을 때 시교차상핵(SCN)은 뇌에 더 많은 멜라토닌을 생성하여 졸음을 유발하도록 지시합니다.

시간은 T세포 반응에 영향을 미친다.

연구원들은 두 그룹의 생쥐와 함께 연구를 진행합니다. 일주기 리듬을 조절하는 특정 유전자를 없애고, 두 번째 그룹에서는 자연적으로 활성화된 유전자를 남겨 두었습니다. 연구 팀은 면역반응을 유발하기 위해 두 그룹의 생쥐에 백신을 투여했습니다.

쥐 백신 모델을 사용하여 백신 접종 후 CD8 T세포 반응의 강도가 시간에 따라 달라짐을 관찰했습니다. 반대로, 시계 유전자가 부족한 CD8 T세포를 가진 생쥐는 이 일주기 리듬에 반응하지 않았고, 낮에 백신에 대한 반응이 감소되었다고 합니다.

이전의 연구는 시간이 T세포를 포함한 면역세포의 증식에 영향을 줄 수 있음을 이미 암시했지만, 이것이 일주기 리듬 간섭의 결과인지 아닌지는 불분명했습니다. 유전자 조작 생쥐와 일반 생쥐와 함께 연구를 진행함으로써 연구원들은 신체시계가 면역반응의 효과를 조절하는 역할을 한다는 것을 알 수 있었습니다. 그러나 아직 이러한 면역반응의 효과를 조절하는 경로는 수수께끼로 남아 있습니다.

신체시계

이 연구는 T세포가 하루 중 특정 시간에 활성화되기 쉽다는 것을 보여줍니다. 생물학적 시계가 T세포 반응을 조절하는 메커니즘을 규명 할 수 있다면, 최적의 T세포 반응을 조절하는 과정을 더 잘 이해할 수 있을 것입니다. 이러한 면역과 관련한 지식은 예방접종전략과 암면역 요법 개선에 기여할 수 있을 것입니다.