[광주=광주타임즈]곽상원 기자=광주과학기술원(GIST)은 생명과학부 김도형·김영준 교수팀이 미국 캘리포니아주립대학 리버사이드(UCR)의 마이클 애덤스 교수팀과 공동연구를 통해 곤충의 탈피과정 중 호흡기관에 공기를 채우는 과정을 카이닌호르몬이 조절한다는 사실을 밝혀냈다고 12일 밝혔다.

곤충의 호흡기는 인간의 폐와 유사해 산소를 조직까지 운반하는 기능을 한다.

인간은 아기가 태어날 때 폐 안의 분비물이 배출되고 공기가 차는 과정을 한 번 거치지만, 곤충은 탈피과정마다 새로운 호흡기관이 형성되고 그 안에 공기가 차는 과정을 거친다.

곤충의 탈피과정은 탈피행동유도호르몬(ETH)으로 시작하는데 ETH에 반응한 뇌신경이 카이닌이라는 신경호르몬을 분비해 새로 형성된 호흡기관에 존재하는 체액을 흡수한다.

카이닌에 문제가 생길 경우 체액이 흡수되지 못해 대부분의 곤충이 호흡곤란으로 죽었다.

연구팀은 뇌에서 분비되는 호르몬인 카이닌이 혈액을 통해 호흡기관에 도달하며 카이닌수용체를 가지고 있는 호흡기조직세포가 활성화된다는 사실을 칼슘이미징기술을 이용해 증명했다.

카이닌의 농도가 증가할수록 호흡기조직세포가 더 빠르게 활성화됐다.

또 연구팀은 카이닌이 곤충호흡기에 작용하는 과정에서 나트륨채널이 중요한 역할을 하는 것을 밝혀냈는데, 이 채널은 인간의 폐에서도 체액제거에 동일하게 작용한다.

이러한 발견은 카이닌이 인간의 폐에 물이 차는 증상인 폐부종이나 신생아의 호흡문제 등을 해결하는 신약개발에 활용될 가능성을 보여준다.