왜 열이 있을 때 추위를 느낄까요?
- 건강의학 / 문광주 기자 / 2026-02-18 09:48:25
4분 읽기
- 원인은 면역 전달 물질인 프로스타글란딘(Prostaglandin) E2
- 이 물질은 뇌의 체온 조절 중추에 작용하여 체온을 올린다
- 동시에 이 물질은 추위를 막는 회로도 활성화시켜 실제로 춥지 않은데도 오한 느끼게 해
- 발열 관련 행동 변화가 단순히 감염 증상이 아니라 생존을 위한 적응 전략
감기, 독감 또는 다른 감염에 걸리면 우리 몸의 면역 체계는 방어 모드로 전환된다. 항체와 면역 세포를 동원하고, 전달 물질을 분비하며, 종종 체온을 올린다. 즉, 열이 나는 것이다. 이렇게 하면 침입한 바이러스와 박테리아의 증식을 억제하고 면역 세포를 더욱 활성화할 수 있다.
이상한 점은, 이렇게 체내에 열이 발생함에도 불구하고 열이 날 때는 따뜻함을 느끼는 것이 아니라 오히려 추위를 느낀다는 것이다. 주변이 따뜻한데도 추위를 느끼고, 뜨거운 차를 마시거나 두꺼운 담요, 온수 주머니 등으로 몸을 따뜻하게 하려고 애쓰며, 심한 경우 마치 극심한 추위에 떨듯이 몸을 떨기까지 한다.
이것이 바로 면역 전달 물질이 열을 유발하는 기전이다.
그렇다면 이 역설적인 오한 반응의 원인은 무엇일까?
나고야 대학의 야히로 타카키(Takaki Yahiro) 연구팀은 이를 규명하기 위해 연구를 진행했다. 자율신경계의 발열 반응은 특정 면역 전달 물질인 프로스타글란딘 E2에 의해 유발된다는 사실은 이미 알려져 있었다. 연구팀은 "이 물질은 전신 감염 시 뇌와 척수 전체의 혈관에서 생성되어 분비된다"고 설명한다.
뇌에서 프로스타글란딘 E2는 시상하부의 시상전핵이라는 체온 조절 중추에 작용한다. 신호 전달 물질이 이 중추의 수용체에 결합하면 체온을 높이는 일련의 반응이 시작된다. 피부의 혈관이 수축하여 열 손실을 막고, 갈색 지방 조직에서 지방 연소가 증가하며, 오한을 느낄 때는 추가적인 열원으로 떨림이 유발된다.
그렇다면 추위는 어디에서 오는 걸까?
왜 이러한 생리적 발열 반응이 주관적인 떨림을 유발하는 걸까? 한 가지 분명한 것은 체온 조절 중추가 원인이 아니라는 점이다. 야히로와 그의 동료들은 "시상하부 전뇌 영역이 비활성화된 동물을 대상으로 한 연구에서 이 중추가 이러한 행동 변화의 원인이 아니라는 것이 밝혀졌다"고 보고했다. 따라서 그들은 다른 뇌 영역, 즉 뇌간의 외측 부교뇌핵을 의심했다.
연구팀은 "이 영역은 피부의 온도 수용체에서 오는 온도 신호가 도달하는 중요한 중계소이며, 이후 생리적 및 행동적 반응을 시작한다"고 설명했다. 예를 들어, 이 핵은 피부와 사지가 너무 차가워졌을 때 추위와 불쾌감을 느끼게 하는 역할을 한다. 이는 회피 반응과 부정적인 감정을 담당하는 뇌의 중추인 편도체에 신호를 보내어 이루어진다.
프로스타글란딘, 뇌간의 한랭 경고 수용체를 활성화
뇌간에 있는 이 한랭 경고 수용체가 열이 날 때 느껴지는 오한에도 관여할까? 이를 알아보기 위해 연구진은 열 신호 전달 물질인 프로스타글란딘 E2를 쥐의 부교뇌핵에 직접 주입했다. 그런 다음 쥐들에게 정상 온도의 바닥판과 섭씨 39도로 가열된 가열판 중 하나를 선택하도록 했다. 그 결과, 프로스타글란딘을 투여받은 쥐들은 더 따뜻한 판에 머무르는 것을 선호했다. 반면, 신호 전달 물질을 주입받지 않은 대조군 쥐들은 정상 온도의 판을 선택했다.
추가 분석 결과, 이러한 열 추구 행동은 뇌간 중계소에 있는 특정 수용체인 EP3R 때문인 것으로 밝혀졌다. 이는 정상적인 추위 반응에서와 마찬가지로 편도체까지 이어지는 신호 전달 경로를 활성화시켜 열을 찾거나 추위를 피하는 행동을 유발한다. 그러나 흥미롭게도 쥐들은 이러한 프로스타글란딘에 대한 국소적 반응으로 인해 발열이 발생하지 않았다. 따라서 외측교뇌핵에서 편도체로 이어지는 신호 전달 경로는 체온을 변화시키지 않고 추위에 대한 주관적인 인식에만 영향을 미친다.
하나의 전달 물질, 두 가지 효과
이 연구는 동일한 전달 물질이 발열과 발열 관련 오한을 모두 유발한다는 사실을 밝혀냈다. 그러나 두 반응은 뇌의 서로 다른 두 영역에서 독립적으로 활성화된다. 시상하부의 체온 조절 중추에서는 프로스타글란딘 E2가 자율신경계의 발열 반응을 일으켜 체온을 상승시킨다. 반면 뇌간에서는 프로스타글란딘 E2가 주관적인 추위 감각과 온기를 추구하는 행동을 유발하는 신호 전달 경로를 활성화한다.
"이번 발견은 뇌의 감정 회로의 역할을 규명함으로써 오한과 온기 추구 행동의 원인에 대한 새로운 통찰력을 제공한다"며, "진화 생리학적 관점에서 볼 때, 이번 연구 결과는 발열 관련 행동 변화가 단순히 감염 증상이 아니라 생존을 위한 적응 전략임을 시사한다"고 책임 저자인 나카무라 가즈히로(Kazuhiro Nakamura)는 말했다.
참고: The Journal of Physiology, 2026; doi: 10.1113/JP289466
출처: 나고야대학교
- 원인은 면역 전달 물질인 프로스타글란딘(Prostaglandin) E2
- 이 물질은 뇌의 체온 조절 중추에 작용하여 체온을 올린다
- 동시에 이 물질은 추위를 막는 회로도 활성화시켜 실제로 춥지 않은데도 오한 느끼게 해
- 발열 관련 행동 변화가 단순히 감염 증상이 아니라 생존을 위한 적응 전략
왜 열이 있을 때 추위를 느낄까요?
같은 전달 물질이 체온을 올리는 동시에 주관적인 추위감을 유발한다.
역설적인 현상:
열이 있을 때 우리는 종종 덥다고 느끼는 것이 아니라 춥다고 느낀다. 왜 그럴까? 일본 연구진이 그 이유를 밝혀냈다. 그들에 따르면, 그 원인은 면역 전달 물질인 프로스타글란딘(Prostaglandin) E2이다. 이 물질은 뇌의 체온 조절 중추에 작용하여 체온을 올린다. 즉, 열이 나는 것이다. 하지만 동시에 이 물질은 추위를 막는 회로도 활성화시켜 실제로 춥지 않은데도 오한을 느끼게 한다.
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| ▲ ▲ 역설적이게도 감기에 걸리고 열이 날 때 우리는 추위를 느낀다. 왜 그럴까? |
감기, 독감 또는 다른 감염에 걸리면 우리 몸의 면역 체계는 방어 모드로 전환된다. 항체와 면역 세포를 동원하고, 전달 물질을 분비하며, 종종 체온을 올린다. 즉, 열이 나는 것이다. 이렇게 하면 침입한 바이러스와 박테리아의 증식을 억제하고 면역 세포를 더욱 활성화할 수 있다.
이상한 점은, 이렇게 체내에 열이 발생함에도 불구하고 열이 날 때는 따뜻함을 느끼는 것이 아니라 오히려 추위를 느낀다는 것이다. 주변이 따뜻한데도 추위를 느끼고, 뜨거운 차를 마시거나 두꺼운 담요, 온수 주머니 등으로 몸을 따뜻하게 하려고 애쓰며, 심한 경우 마치 극심한 추위에 떨듯이 몸을 떨기까지 한다.
이것이 바로 면역 전달 물질이 열을 유발하는 기전이다.
그렇다면 이 역설적인 오한 반응의 원인은 무엇일까?
나고야 대학의 야히로 타카키(Takaki Yahiro) 연구팀은 이를 규명하기 위해 연구를 진행했다. 자율신경계의 발열 반응은 특정 면역 전달 물질인 프로스타글란딘 E2에 의해 유발된다는 사실은 이미 알려져 있었다. 연구팀은 "이 물질은 전신 감염 시 뇌와 척수 전체의 혈관에서 생성되어 분비된다"고 설명한다.
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| ▲ 연구개요도 : 프로스타글란딘 E2는 한편으로는 발열(왼쪽)을 유발하고, 다른 한편으로는 오한 시 느끼는 주관적인 추위감을 유발한다. © 나카무라 카즈히로 (출처:The pyrogenic mediator prostaglandin E2 elicits warmth seeking via EP3 receptor-expressing parabrachial neurons: a potential mechanism of chills / 10 February 2026 / The Journal of Physiology) |
뇌에서 프로스타글란딘 E2는 시상하부의 시상전핵이라는 체온 조절 중추에 작용한다. 신호 전달 물질이 이 중추의 수용체에 결합하면 체온을 높이는 일련의 반응이 시작된다. 피부의 혈관이 수축하여 열 손실을 막고, 갈색 지방 조직에서 지방 연소가 증가하며, 오한을 느낄 때는 추가적인 열원으로 떨림이 유발된다.
그렇다면 추위는 어디에서 오는 걸까?
왜 이러한 생리적 발열 반응이 주관적인 떨림을 유발하는 걸까? 한 가지 분명한 것은 체온 조절 중추가 원인이 아니라는 점이다. 야히로와 그의 동료들은 "시상하부 전뇌 영역이 비활성화된 동물을 대상으로 한 연구에서 이 중추가 이러한 행동 변화의 원인이 아니라는 것이 밝혀졌다"고 보고했다. 따라서 그들은 다른 뇌 영역, 즉 뇌간의 외측 부교뇌핵을 의심했다.
연구팀은 "이 영역은 피부의 온도 수용체에서 오는 온도 신호가 도달하는 중요한 중계소이며, 이후 생리적 및 행동적 반응을 시작한다"고 설명했다. 예를 들어, 이 핵은 피부와 사지가 너무 차가워졌을 때 추위와 불쾌감을 느끼게 하는 역할을 한다. 이는 회피 반응과 부정적인 감정을 담당하는 뇌의 중추인 편도체에 신호를 보내어 이루어진다.
프로스타글란딘, 뇌간의 한랭 경고 수용체를 활성화
뇌간에 있는 이 한랭 경고 수용체가 열이 날 때 느껴지는 오한에도 관여할까? 이를 알아보기 위해 연구진은 열 신호 전달 물질인 프로스타글란딘 E2를 쥐의 부교뇌핵에 직접 주입했다. 그런 다음 쥐들에게 정상 온도의 바닥판과 섭씨 39도로 가열된 가열판 중 하나를 선택하도록 했다. 그 결과, 프로스타글란딘을 투여받은 쥐들은 더 따뜻한 판에 머무르는 것을 선호했다. 반면, 신호 전달 물질을 주입받지 않은 대조군 쥐들은 정상 온도의 판을 선택했다.
추가 분석 결과, 이러한 열 추구 행동은 뇌간 중계소에 있는 특정 수용체인 EP3R 때문인 것으로 밝혀졌다. 이는 정상적인 추위 반응에서와 마찬가지로 편도체까지 이어지는 신호 전달 경로를 활성화시켜 열을 찾거나 추위를 피하는 행동을 유발한다. 그러나 흥미롭게도 쥐들은 이러한 프로스타글란딘에 대한 국소적 반응으로 인해 발열이 발생하지 않았다. 따라서 외측교뇌핵에서 편도체로 이어지는 신호 전달 경로는 체온을 변화시키지 않고 추위에 대한 주관적인 인식에만 영향을 미친다.
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| ▲ 감염 중 온기 추구 행동 및 자율신경계 발열 반응을 유발하는 프로스타글란딘 E2(PGE2)의 중추 신경 회로 작용 모델 (출처:The pyrogenic mediator prostaglandin E2 elicits warmth seeking via EP3 receptor-expressing parabrachial neurons: a potential mechanism of chills / 10 February 2026 / The Journal of Physiology) |
하나의 전달 물질, 두 가지 효과
이 연구는 동일한 전달 물질이 발열과 발열 관련 오한을 모두 유발한다는 사실을 밝혀냈다. 그러나 두 반응은 뇌의 서로 다른 두 영역에서 독립적으로 활성화된다. 시상하부의 체온 조절 중추에서는 프로스타글란딘 E2가 자율신경계의 발열 반응을 일으켜 체온을 상승시킨다. 반면 뇌간에서는 프로스타글란딘 E2가 주관적인 추위 감각과 온기를 추구하는 행동을 유발하는 신호 전달 경로를 활성화한다.
"이번 발견은 뇌의 감정 회로의 역할을 규명함으로써 오한과 온기 추구 행동의 원인에 대한 새로운 통찰력을 제공한다"며, "진화 생리학적 관점에서 볼 때, 이번 연구 결과는 발열 관련 행동 변화가 단순히 감염 증상이 아니라 생존을 위한 적응 전략임을 시사한다"고 책임 저자인 나카무라 가즈히로(Kazuhiro Nakamura)는 말했다.
참고: The Journal of Physiology, 2026; doi: 10.1113/JP289466
출처: 나고야대학교
[더사이언스플러스=문광주 기자]
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