정진호·이동훈 서울대병원 피부과 교수팀(김선용 석사, 이용석 교수)은  연구팀이 피부에 닿는 자외선이 뇌 기능에 부정적인 영향을 미친다는 것을 입증하는 데 성공했다고 27일 밝혔다.  

 피부는 자외선에 반응해 다양한 신경전달물질을 생성하고, 신경전달물질 변화는 뇌와 신경에 전달되는 신호를 조절하는 역할을 한다. 주요 신경전달물질로는 도파민, 세로토닌, 노르에프네프린, 엔도르핀, 옥시토신 등이 있다. 특히 도파민은 기억, 학습, 운동, 행복 등과 연관이 있다. 

연구팀은 생쥐 피부에 6주간, 총 18회 자외선을 쪼인 후 뇌의 기억 형성, 신경 발생 및 시냅스 가소성(신경세포 접합부의 모양이 바뀌며 전달 효율을 높이는 특성)을 측정했다. 그 결과, 장기적인 자외선 노출은 기억 형성, 신경 발생, 시냅스 가소성에 부정적인 영향을 미치고, 피부·부신·뇌의 도파민 수치를 증가시키는 것으로 나타났다. 특히 도파민 뉴런 분화에 영향을 미치는 유전자의 발현을 변화시켜 기억력 결핍을 초래했다. 반면 도파민 D1/D5 수용체 길항제(Dopamine D1/D5 receptor antagonist)의 전신 투여는 자외선 조사 생쥐의 기억, 신경 발생, 시냅스 가소성 악화를 유의하게 완화시켰다. 

자외선에 노출된 생쥐는 새로운 물체와 위치를 인식하는 데 어려움을 겪었고, 미로에 두어 기억 능력을 평가했을 때에도 공간 및 작업 기억 능력이 유의하게 감소되는 것으로 나타났다.

피부에 닿는 만성적인 자외선 노출이 중추 신경계와 피부를 포함한 말초 기관의 도파민 수준을 변화시켜, 해마를 통한 기억 상실과 신경발생 장애와 같은 신경 행동에 변화를 일으키는 것이다.

정진호 교수는 “이번 연구는 자외선이 신경 행동에 미치는 기본 메커니즘을 밝혀내, 뇌 분야에 대한 신경학적인 이해를 높이는 데 중요한 역할을 할 것”이라 말하며, “자외선 노출로 인한 부정적인 신경학적 영향을 완화시키기 위해, 도파민 수용체를 표적으로 하는 약리학적 전략 개발에도 기여할 것으로 기대한다.”고 밝혔다. 

이번 연구는 보건복지부와 한국보건산업진흥원이 지원하는 피부과학 응용소재·선도기술개발사업으로 수행됐다. 세계적 과학 학술지인 ‘실험분자의학’(Experimental & Molecular Medicine, IF=12.8, JCR 상위 4.8%))’ 저널에 게재됐다.

정 교수는 2017년 11월에도 동물실험을 통해 자외선을 피부에 쪼인 생쥐는 정상 생쥐보다 뇌내 해마에서의 신경섬유 양, 시냅스 단백질(NMDAR2A, PSD-95) 발현, 신경형성 중요인자인 뇌유래신경영양인자(BDNF) 등이 감소돼 자외선이 기억력과 인지기능을 저하시킨다는 연구결과를 내놓은 바 있다.

이번 연구는 2017년 11월 연구의 다른 버전이고, 동물실험으로서 그리 높은 가치가 있지 않음에도 불구하고 공공 예산을 지원받았다는 점에서 문제로 지적된다.