킹스칼리지런던 연구진, 국제학술지 The Journal of Physiology 발표…TRPM2·TRPM8 채널 작동 온도 암컷서 더 높아
암컷 생쥐가 수컷보다 4도 높은 바닥 온도를 선호하는 이유가 신경세포 속 이온채널 두 종류의 작동 온도 차이에 있다는 사실이 분자 수준에서 처음 밝혀졌다.
영국 킹스칼리지런던 정신의학·심리학·신경과학연구소(IoPPN) 울프슨 감각·통증·재생 센터 연구진이 국제학술지 The Journal of Physiology에 이 같은 내용의 연구를 발표했다. 연구 결과 수컷 생쥐는 32도, 암컷 생쥐는 36도를 선호해 두 성별 사이에 4도의 온도 선호 차이가 확인됐다.
이번 연구는 온도 변화에 반응해 열리는 신경세포 속 미세한 구멍인 이온채널 두 종류에 주목했다. TRPM2 이온채널은 따뜻함을, TRPM8은 차가움을 감지한다. 암컷 생쥐에서는 이 두 채널 모두 수컷보다 더 높은 온도에서 활성화됐다. 그 결과 암컷에게 쾌적하게 느껴지는 바닥 온도가 수컷에게는 불쾌하게 느껴진다.
이온채널에 얼마나 많은 이온이 유입되는지는 호르몬인 테스토스테론의 영향을 받으며, 이것이 암수가 온도를 감지하는 방식을 결정하는 데 관여한다.
연구진은 실험에서 생쥐에게 33도로 고정된 판과 온도를 달리한 판 중 하나를 선택하게 했다. 수컷은 38도로 가열된 판을 피했지만, 암컷은 그 판을 강하게 선호했다. 온기 감지 채널인 TRPM2를 유전적으로 제거하자 수컷은 더 따뜻한 온도를 선호하는 방향으로 바뀌었다.
적외선 체온 측정과 직장 체온 측정 결과 수컷과 암컷 생쥐의 심부 체온 및 발바닥 피부 온도는 동일했다. 즉 체온 자체의 차이가 아니라 온도를 감지하는 신경 메커니즘의 차이가 선호 온도를 갈랐다.
포유류를 포함한 많은 종에서 암컷이 수컷보다 따뜻한 환경을 선호한다는 사실은 오래전부터 알려져 있었지만, 그 분자적 기반은 이번 연구 전까지 밝혀지지 않았다. 이번 연구는 지금까지 연구된 모든 포유류, 심지어 조류에서도 관찰된 암수 간 온도 선호 차이를 분자 수준에서 설명한다.
이런 경향은 사람에게도 나타나는데, 평균적으로 여성은 약 25도, 남성은 약 22도의 실내 온도를 선호한다.
연구를 이끈 킹스칼리지런던 한 교수는 "TRPM2와 TRPM8 두 이온채널의 열 활성화 범위가 암컷에서 더 높은 온도 쪽으로 이동해 있으며, 이 이동이 암수가 온도를 감지하고 반응하는 방식의 차이를 만든다"고 밝혔다.
이번 연구는 사람을 직접 대상으로 하지 않았지만, 사람도 이 두 종류의 이온채널을 모두 가지고 있고 평균 온도 선호에서 유사한 성별 차이가 나타나므로 비슷한 기전이 작동할 가능성이 있다고 연구진은 설명했다.
이번 연구 논문의 제목은 'TRPM8 and TRPM2 ion channels determine sex differences in thermal preference in mice'이며, 저자는 비야르(Vilar) 등이고 The Journal of Physiology에 게재됐다(DOI: 10.1113/JP288076).
