핵심 해설
이 문제는 시냅스(Synapse)에서 신경전달물질(Neurotransmitter)의 작용을 종료시키는 기전(Mechanism)을 묻고 있어요. 신경전달물질이 시냅스 후막(Postsynaptic membrane)의 수용체(Receptor)에 결합하여 흥분이나 억제 효과를 나타낸 후에는, 시냅스 틈(Synaptic cleft)에 남아있는 신경전달물질이 불필요한 지속적인 신호 전달을 막기 위해 신속히 제거되어야 합니다. 이 과정을 이해하는 것은 응급 상황에서 교감신경 항진이나 특정 약물의 작용 기전을 이해하는 데 기본이 됩니다.
1.
핵심 개념 분석 (Key Concept): 신경전달물질의 제거 기전은 크게 네 가지로 나뉩니다.
핵심! ①
재흡수(Reuptake): 시냅스 전 말단(Presynaptic terminal)으로 다시 흡수하는 기전 (예: 세로토닌, 도파민). ②
효소 분해(Enzymatic Degradation): 시냅스 틈 내 효소에 의해 분해되는 기전 (예: 아세틸콜린이 아세틸콜린에스터라제(Acetylcholinesterase)에 의해 분해). ③
확산(Diffusion): 시냅스 틈 밖으로 확산되어 멀어지는 기전. ④
신경교세포 흡수(Glial Uptake): 주변의 신경교세포(Glial cell)가 흡수하는 기전 (예: 글루타메이트).
혼동 주의! 시냅스 후막 수용체의 내재화(Internalization)는 신경전달물질 자체를 제거하는 것이 아니라, 수용체의 개수 자체를 조절하는 과정입니다. 이는 장기적인 시냅스 가소성(Synaptic plasticity)이나 약물 내성(Tolerance) 기전과 관련됩니다.
2.
정답 근거 (Answer Rationale): 1번
시냅스 후막의 수용체로의 내재화(Internalization into postsynaptic receptors)는 신경전달물질의 제거 기전이 아닙니다. 수용체 내재화는 리간드(신경전달물질)가 결합한 수용체가 세포 내로 들어가 재활용되거나 분해되는 과정으로, 시냅스 틈의 신경전달물질 농도를 직접적으로 낮추는 역할을 하지 않아요.
3.
오답 분석 (Distractor Analysis):
혼동 주의!
②번 신경교세포에 의한 흡수(Uptake by glial cells): 실제로 주요 제거 기전 중 하나입니다. 특히 중추신경계의 별아교세포(Astrocyte)가 과도한 글루타메이트(Glutamate)를 흡수하여 흥분 독성(Excitotoxicity)을 방지하는 것이 대표적입니다.
③번 시냅스 틈 내 효소에 의한 분해(Degradation by enzymes in the synaptic cleft): 대표적인 예로, 아세틸콜린(Acetylcholine)이 시냅스 틈의 아세틸콜린에스터라제에 의해 콜린(Choline)과 아세트산(Acetate)으로 분해되는 과정입니다. 신경가스(사린)나 유기인산염 중독 시 이 효소가 억제되어 호흡곤란 등이 발생하는 원리와 연결됩니다.
④번 시냅스 전 말단으로의 재흡수(Reuptake into the presynaptic terminal): 가장 일반적인 제거 기전입니다. 예를 들어, 선택적 세로토닌 재흡수 억제제(SSRI) 계열 항우울제는 이 재흡수를 억제하여 시냅스 틈의 세로토닌 농도를 높이는 원리입니다.
⑤번 시냅스 틈 밖으로의 확산(Diffusion away from the synaptic cleft): 단순 확산에 의해 농도가 낮아지는 수동적 제거 기전입니다.
4.
연관 개념 정리 (Related Concepts):
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수용체 하향 조절(Downregulation): 신경전달물질에 장기간 노출되면 시냅스 후막의 수용체 수가 감소하는 현상입니다. 이는 수용체 내재화와 분해 촉진을 통해 이루어지며, 약물 내성(Tolerance)의 주요 원인입니다.
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신경전달물질의 운명(Fate of Neurotransmitter): 신경전달물질은 작용 후 (1) 제거되거나, (2) 확산되거나, (3) 재흡수되거나, (4) 분해됩니다. 이 중 '제거'라는 용어가 '재흡수', '분해', '확산', '신경교세포 흡수'를 포함하는 것임을 기억하세요.
개념 정리: 신경전달물질 제거 기전 (4가지)
| 기전 | 설명 | 대표 예시 |
|---|
| 재흡수(Reuptake) | 시냅스 전 말단이 신경전달물질을 다시 흡수 | 노르에피네프린(NE), 세로토닌(5-HT), 도파민(DA) |
| 효소 분해(Enzymatic Degradation) | 시냅스 틈 내 특이 효소가 분해 | 아세틸콜린(ACh) → 아세틸콜린에스터라제(AChE) |
| 확산(Diffusion) | 시냅스 틈 밖으로 퍼져나감 | 대부분의 신경전달물질 (수동적 과정) |
| 신경교세포 흡수(Glial Uptake) | 주변 신경교세포(주로 별아교세포)가 흡수 | 글루타메이트(Glutamate), GABA |
한눈에 비교!: '수용체 내재화(Internalization)'는 신경전달물질의 제거가 아닌, 수용체 자체의 수를 조절하는 과정입니다. 약물 중독이나 내성 발현 시 이 기전이 중요하게 작용합니다.
암기 팁: 신경전달물질이 시냅스 틈에서 '사라지는' 방법 4가지를 기억하세요!
REED (Reuptake, Enzyme degradation, Extrasynaptic diffusion, glial uptake). '갈대(REED)는 물(신경전달물질)을 빨아들인다'고 외우면 좋아요.
국시 빈출 포인트: 신경전달물질의 제거 기전은 약리학, 생리학, 그리고 응급약물(에피네프린, 아트로핀 등)의 작용 기전 이해의 기초입니다. 특히 '아세틸콜린의 분해 효소(AChE)가 무엇인지', '항우울제(SSRI)의 작용 기전이 무엇인지'와 연결되어 출제됩니다.
기출 변형 주의!: "다음 중 신경전달물질 제거 기전을 방해하여 그 효과를 증가시키는 약물은?" 식으로 연결 출제 가능합니다. 예: '유기인산염(Oganophosphate) 중독' → 아세틸콜린에스터라제 억제 → 아세틸콜린 축적.